《超级机器人大战 X-Ω》号称为一款「机器人动作角色扮演游戏」，战斗系统与 SEGA Games 先前所推出的《锁链战记》、《Chaos Dragon 混吨战争》类似，使用了线型操作战斗系统，利用滑动机体的方式，机体就会朝着指定敌人攻击。玩家只要直觉的操控我方单位，便可以将左方朝本阵逼近的敌军击破。

　　游戏内将有 31 款作品参战，除了《无敌铁金刚》、《机动战士钢弹 逆袭的夏亚》等过去出现过的阵容外，还将加入系列作首次登场的《光速电神》、《ZEGAPAIN》、《STAR DRIVER》以及《Code Geass 双貌的 OZ》等等。