События Metroid Prime Remastered начинаются в тот момент, когда охотник за головами Самус Аран получает сигнал бедствия на планете Таллон 4. На одном из пиратских кораблей он обнаруживает экспериментальное вещество Фазон. Теперь он должен остановить Мету Ридли, чтобы предотвратить межгалактическую угрозу по распространению фазона. Игровой процесс представляет собой ураганный экшн, в котором потребуется сражаться с многочисленными врагами и решать несложные головоломки.

Главный герой оснащен модифицированным экзоскелетом Чозо, защищающий протагониста от внешних угроз и дающий уникальные способности. На броню можно устанавливать различные улучшения: слоты для дополнительного оружия, визоры, защиту от осадков и другие модификации. При помощи специального визора Самус анализирует локации на предмет полезных вещей или объектов для взаимодействия. Доступны улучшения в виде Термального и Рентгеновского визоров. Metroid Prime Remastered включает огромное количество футуристического вооружения: лазерные лучи, ракеты, ударные волны и множество других уникальных пушек. Можно менять форму, превращаясь в морф-шар, чтобы проходить узкие коридоры или попадать в скрытые локации. Для этой формы действует несколько модов, которые улучшают работу костюма. Например, появляется возможность атаковать врагов при помощи взрыва или использовать болл-буст,позволяющий совершать молниеносный рывок вперед.