Deus Ex: Human Revolution – kolmas peli sarjassa, on esiosa alkuperäiselle Deus Ex:lle. HR:n juoni sijoittuu vuoteen 2027, 25 vuotta ennen ensimmäisessä Deus Ex:ssä kuvattuja tapahtumia. Peli tapahtuu viidessä megakaupungissa (mukaan lukien Detroit, Shanghai ja Montreal) ympäri maailmaa. Päähenkilö, Adam Jensen, on Sarif Industriesin turvallisuuspalvelun työntekijä, johtava yritys biomekaanisissa operaatioissa ihmisen kehossa. Hän selviytyy hyökkäyksestä yrityksen toimistoon, mutta hän joutuu suostumaan erityisten biokemiallisten implanttien asettamiseen kehoonsa selvitäkseen.
Deus Ex -sarjan pelit keskittyvät taktiseen pelimekanismiin, joka sallii pelaajien tehdä kriittisiä päätöksiä milloin tahansa. HR sisältää neljä pääpelimallia – Taistelu (suora asehyökkäys), Hiivintä (huomaamaton tunkeutuminen ja vastustajan aseistuksen purkaminen), Hakkerointi (tietojen saaminen piilotetuista resursseista ja tekniikan hallinnan vaihtaminen erityisten laitteiden avulla) ja Sosiaaliset taidot (keskustelu ihmisten kanssa ja manipuloiminen omaa etua varten). Pelaajat voivat valita mukavimman käyttäytymisnormin tai vaihtaa niiden välillä milloin tahansa tarinassa. Lisäksi käyttäytymisvaihtoehdot yhdistyvät mainiosti toisiinsa.
Toisin kuin aikaisemmissa sarjan peleissä, Human Revolutionissa on regeneratiivinen terveyden palautusmalli. Tällaisia muutoksia on tehty, jotta pelaaja ei joutuisi tilanteeseen, jossa hän ei voi jatkaa peliä ja hänen on etsittävä ensiapupakkausta tai ruokaa. Kehittäjät uskovat, että tilanne, jossa pelaajan on pakko jättää pelin juoni ja etsiä ensiapupakkausta koko tasolla, on negatiivinen kehityskulku. Heidän mielestään regeneratiivinen malli kannustaa taktisten ja strategisten taitojen kehittämiseen, mutta se ei vaadi luopumista tarinankerronnasta. Huolimatta uudesta terveyden palautusmallista pelissä on yhä käytettävissä olevia elintarvikkeita tähän tarkoitukseen.
Toinen muutos pelissä on visuaalinen korostus esineistä, joihin hahmo voi vuorovaikuttaa. Tämä efekti selitetään taktisen näkemyksen muokkauksena. Mutta tällainen esineiden korostus voidaan myös poistaa haluttaessa.