En Terraforming Mars, los jugadores desarrollan el rol de una corporación con un perfil determinado y trabajan juntos en el proceso de terraformación, pero compiten por obtener los puntos de victoria.
Al comienzo de cada ronda (generaciones), adquirirán cartas de proyecto únicas mediante las cuales podrán realizar acciones muy variadas: desde introducir nuevas especies de vida vegetal o animal, hasta lanzar asteroides a la superficie marciana, construir ciudades o minar las lunas de Júpiter para extraer valiosos recursos (acero, titanio, energía…). Los Proyectos Estándar también permiten a los jugadores terraformar Marte independientemente de los proyectos que se adquieran.
Cuando los parámetros globales (temperatura, oxígeno y océanos) hayan alcanzado el nivel necesario, la terraformación habrá concluido y la partida de Terraforming Mars terminará al finalizar esa generación. El jugador con un valor de terraformación más alto (puntos de victoria) será el vencedor.