Das Spiel war aufgeteilt zwischen einem traditionellen Abenteuersetting, in dem der Spieler mit den Bewohnern von Chiba City in der „realen Welt“ interagieren konnte, und einer 3D-Gitterdarstellung des Cyberspace, sobald es ihm gelungen war, wieder Zugang zu erhalten. Verschiedene Orte in der „realen Welt“ führten zu verschiedenen Gittersektoren, wodurch die Handlung weiterentwickelt und die Immersion bereichert wurde.

Im Spiel wurde auch der Kampf im Cyberspace simuliert, indem der Spieler versuchte, ICE (Intrusion Countermeasure Electronics) zu überwinden, um Zugang zu Datenbankknoten zu erhalten und sich möglicherweise den furchterregenden KIs (Künstlichen Intelligenzen) zu stellen, die sich dahinter verbergen. Der „Kampf“ mit der ICE bestand darin, dass sich die ICE und der Spieler gegenseitig Schaden zufügten (erstere durch eine eingebaute Angriffsform, letztere auf der Grundlage der vom Spieler ausgeführten Programme; einige Programme verursachten einmaligen Schaden, andere über einen längeren Zeitraum hinweg, und wieder andere hatten andere Effekte, wie z. B. die Verlangsamung der ICE), bis entweder die ICE „geknackt“ oder der Spieler aus dem Cyberspace geworfen wurde. Der Kampf mit der KI war ähnlich, nur dass die KI hauptsächlich durch Fähigkeiten und nicht durch Programme beschädigt wurde; sie war unverwundbar, bis sie mindestens einmal mit einer bestimmten Fähigkeit oder einem bestimmten Programm getroffen wurde; und das Ergebnis einer „Niederlage“ war der Tod des Charakters. Neuromancer verzieh sogar den „Tod“, da ein verstorbener Charakter für den Preis des Geldes, das sich zum Zeitpunkt des Todes in seinem Credit-Chip befand, wiederbelebt wurde – obwohl das Einloggen in den Cyberspace an manchen Stellen eine Credit-Zahlung erforderte.

Fähigkeiten und Fertigkeiten können in Form von „Skill-Chips“ erworben werden, die in einem in den Kopf des Protagonisten implantierten Brain-Jack verwendet werden können und ihm in einer Vielzahl von Situationen einen Vorteil verschaffen. Die Fähigkeiten konnten auch durch das erfolgreiche Lösen einer schwierigen Aufgabe gesteigert werden.

Das Spiel verwendete auch ein Code-Rad als eine Form des Kopierschutzes. Das Code-Rad war notwendig, um an bestimmten Stellen auf die PAX-Terminals im Spiel zuzugreifen, und ohne es gerät der Spieler in eine Sackgasse der Handlung.