Геймплей в Stray сочетает в себе элементы адвенчуры (приключенческой игры) и трехмерного платформера. То есть мы исследуем локации и активно используем способность главного героя ловко перемещаться в вертикальной плоскости, например, из земли на какую-нибудь полку и так далее. Все это регулярно разбавляется головоломками различной степени сложности, а также динамическими сценами, в которых вас атакуют враги и необходимо от них оторваться.
Вид осуществляется от третьего лица, управляем мы бродячим котом, который оказался в мрачном городе без людей, зато с роботами. Последние могут быть как дружественными, так и враждебными, из-за чего взаимодействие с ними тоже отличается. Также важной деталью геймплея в Stray можно назвать наличие дрона-помощника Б-12, который сопровождает нас в путешествии и помогает по возможности. Ключевым противником являются зурки - мелкие, но очень агрессивные существа, атакующие большими стаями со всех сторон.