Deus Ex: Human Revolution ist das dritte Spiel der Serie und ist ein Prequel des ursprünglichen Deus Ex. Die Handlung von HR spielt im Jahr 2027, 25 Jahre vor den Ereignissen, die im ersten Deus Ex beschrieben werden. Das Spiel findet in fünf Megastädten statt (darunter Detroit, Shanghai und Montreal) in verschiedenen Teilen der Welt. Der Protagonist, Adam Jensen, ist ein Mitarbeiter der Sicherheitsabteilung von Sarif Industries, einem führenden Unternehmen im Bereich biomechanischer Operationen am menschlichen Körper. Er überlebt einen Angriff auf das Büro der Firma, muss jedoch zustimmen, spezielle biochemische Implantate in seinen Körper einsetzen zu lassen, um am Leben zu bleiben.
Die Spiele der Deus Ex-Franchise drehen sich um taktisches Gameplay, das es den Spielern ermöglicht, in jedem Moment kritische Entscheidungen zu treffen. HR umfasst vier Hauptspielweisen – Kampf (direkter Waffeneinsatz), Stealth (unauffälliges Eindringen und Entwaffnung des Gegners), Hacking (Beschaffung von Informationen über verborgene Ressourcen und Übernahme von Technik durch spezielle Geräte) und Soziale Fähigkeiten (Gespräche mit Menschen und Manipulation zu eigenem Vorteil). Die Spieler können eine für sie geeignete Verhaltensweise wählen oder jederzeit zwischen ihnen wechseln. Darüber hinaus lassen sich die Verhaltensweisen gut kombinieren.
Im Gegensatz zu den vorherigen Spielen der Serie gibt es in Human Revolution ein regeneratives Gesundheitssystem. Diese Änderungen wurden vorgenommen, um sicherzustellen, dass der Spieler sich nicht in einer Situation befindet, in der er das Spiel nicht fortsetzen kann und gezwungen ist, nach einem Erste-Hilfe-Kit oder Nahrung zu suchen. Die Entwickler glauben, dass es negativ ist, wenn der Spieler gezwungen ist, die Handlung des Spiels zu unterbrechen, um ein Erste-Hilfe-Kit auf der gesamten Ebene zu suchen. Ihrer Meinung nach fördert das regenerative Modell die Entwicklung von taktischen und strategischen Fähigkeiten, verlangt jedoch keinen Verzicht auf die narrative Handlung. Trotz des neuen Gesundheitsregenerationsmodells hat das Spiel dennoch Vorräte an Nahrung, die ebenfalls zu diesem Zweck verwendet werden können.
Eine weitere Änderung im Spiel ist die visuelle Hervorhebung von Objekten, mit denen der Charakter interagieren kann. Dieser Effekt wird als Modifikation des taktischen Sehens erklärt. Diese Hervorhebung kann jedoch bei Bedarf auch deaktiviert werden.