在《殖民火星》中，你将控制一家公司，通过购买和打出代表不同项目的卡牌，这些项目将直接或间接的为火星改造提供贡献，要想赢得游戏，你必须积累优秀的改造率（TR）和大量的胜利分数（VP）。
每当你提高星球参数（温度、氧气或海洋覆盖率）时，你的TR会随着增加。TR将决定你的基础收入和基础分数，随着地球化改造的推进，更多的项目将变为可用。玩家们还可以通过赢得里程碑和其他竞赛来获得额外的VP，包括城市基础设施的建设、环境保护等等。
游戏流程十分简单，游戏回合将以时代来计量，每个时代分为指令、研发、行动、生产四个阶段，在指令阶段，传递起始玩家标志并推进时代标志，在研发阶段，玩家们将会获得新的卡牌，购买项目。在行动阶段，玩家们轮流将执行1-2个行动，直至所有玩家跳过。最后，在生产阶段，所有玩家根据玩家面板上的生产参数生产资源，并根据各自的TR获得收入。 当火星的氧气足够呼吸（14%），海洋足以创造类似地球的天气（覆盖率9）、温度超过冰点（+8 ˚C）时，游戏将会结束。 游戏结束时，获得最多VP的玩家将获得胜利，VP来自于你的TR、你在版图上的板块、获得的奖励、达到的里程碑和你打出卡牌上的VP。
