La jugabilidad se dividía entre un escenario de aventura tradicional, en el que el jugador podía interactuar con los habitantes del «mundo real» dentro de la ciudad de Chiba, y una representación en cuadrícula 3D del ciberespacio una vez que había conseguido recuperar el acceso. Diferentes ubicaciones del «mundo real» conducían a diferentes sectores de la cuadrícula, desarrollando así la trama y enriqueciendo la inmersión.

El combate en el ciberespacio también se simulaba en el juego, ya que el jugador intentaba vulnerar la ICE (Electrónica de Contramedidas de Intrusión) para entrar en los nodos de la base de datos y enfrentarse potencialmente a las formidables IAs (Inteligencias Artificiales) que se esconden tras ellas. El «combate» con la ICE consistía en que la ICE y el jugador se hacían daño mutuamente (la primera a través de una forma de ataque incorporada, la segunda basada en los programas que el jugador ejecutaba; algunos programas hacían daño una sola vez, otros hacían daño a lo largo del tiempo durante un tiempo, y otros tenían otros efectos como ralentizar la ICE) hasta que la ICE se «rompía» o el jugador era expulsado del ciberespacio. El combate con las IAs era similar, excepto que las IAs eran dañadas principalmente con habilidades en lugar de programas; eran invulnerables hasta que eran golpeadas al menos una vez con una habilidad o programa específico; y el resultado de «perder» era la muerte del personaje. Neuromancer era algo indulgente incluso con la «muerte», ya que un personaje fallecido sería reanimado por el precio del dinero que tuviera en su ficha de crédito en el momento de la muerte -aunque permanecer conectado al ciberespacio en algunos momentos requería el pago de créditos.

Las habilidades y destrezas pueden comprarse como «fichas de habilidad» que pueden usarse en un enchufe cerebral implantado en la cabeza del protagonista, dándole una ventaja en una variedad de situaciones. Las habilidades también podían aumentar al completar con éxito una tarea difícil.

El juego también utilizaba una rueda de códigos como forma de protección contra copias. La rueda de códigos era necesaria para acceder a los terminales PAX del juego en determinados puntos y, sin ella, el jugador se encuentra con un callejón sin salida en la trama.