For å planlegge spillets visuelle design, brukte Ueda et 3D-grafikkprogram fremfor å tegne på papir. Han mente at det å overføre en tegning fra papir inn i den digitale verdenen med polygonale former kom til å gjøre at kvaliteten ville bli lavere sammenlignet med kildematerialet. For spillmiljøet la Ueda frem sine forslag til miljødesignerene, som så innarbeidet de i spillet. Etter at stedene til hver av kolossene ble visualisert i spillmotoren, begynte arbeidet med å sette sammen spillets omgivelser ved å legge til overgangsområder mellom alle fiendeleirene. Iløpet av utviklingen endret størrelsen på spillverdenen seg ofte etter hvert som alle overgangsområdene ble omorganisert og omarbeidet. Spillmiljørdesigneren Kouji Hasegawa bemerket at omgivelsesgrafikken ble drastisk omarbeidet flere ganger ettersom Ueda oppfordret han og kollegaene hans til å få de lyse tonene til å fremtre i fargene og fremheve lysstyrken og fargemetningen i spillteksturene. Akkuratt som , bruker en egen distinkt belysningsstil. Spillmotoren bruker blant annet lav fargemetning, bevegelsesuskarphet, delvis HDR-rendering og mye bloombelysning.