Prince of Persia: The Sands of Time combinou fases de plataforma/exploração e fases de combate sob uma perspectiva de terceira pessoa para criar uma síntese única.

Estes dois elementos requerem o uso do talento com o parkour e da agilidade do Prince. Na maior parte do jogo, o jogador precisa atravesar o palácio correndo pelas paredes, subindo ou descendo buracos na parede ao pular de um lado para o outro entre as paredes, evitar armadilhas, subir em estruturas e pular de plataforma para plataforma, executando também outros tipos de saltos precisos, resolver puzzles e usar objetos encontrados pelo palácio para progredir. A sua barra de vida pode ser reabastecida ao beber água de alguma fonte (por exemplo, bebedouros ou poças d'água), ao mesmo tempo que esta barra pode ser expandida ao encontrar uma fonte especial que possui várias entradas secretas pelo palácio. A ambientação cultural do jogo provê interessantes inscrições linguísticas nas paredes.

Em combate, vários dos mesmos movimentos que são vitais para o jogador em outras situações podem ser colocados em uso para derrotar inimigos. Exemplos incluem a habilidade do Prince de ressaltar numa parede para usar o impulso em um ataque contra os seus inimigos, como também o uso da agilidade do personagem para pular sobre um inimigo e golpeá-lo duas vezes nas costas.

Um elemento essencial da jogabilidade é a adaga do Prince. Ela contém "cargas" de Sands of Time provenientes da ampulheta que permitem o Prince manipular o tempo. O Prince possui a habilidade de "reverter" o tempo e viajar até dez segundos antes para o passado. Quando usando esta habilidade, todos os sons e ações prévias são executadas inversamente, e o local é resetado para um estado anterior. Por exemplo, se o Prince foi atacado por um inimigo durante o período limite de dez segundos antes da ativação desta habilidade, durante o seu uso, a vida que lhe foi retirada será dada de volta a ele, ou se uma ponte foi destruída neste período, ela será consertada.

A adaga possui um número limitado de uso. Entretanto, inimigos derrotados deixam pilhas de Areias do Tempo, que podem ser absorvidas pela adaga para reabastecer o seu estoque. O estoque também pode ser reabastecido ao absorver "Nuvens de Areia". Isto encoraja o jogador a enfrentar e derrubar os inimigos (ao invés de evitá-los) para absorver a areia de seu corpo e, mais tarde, ser capaz de manipular o tempo durante as fases de plataforma no jogo. Contudo, se o jogador não absorver a areia de um inimigo derrubado, ele irá ressuscitar. O estoque da adaga de "Tanques de Areia" pode ser expandido ao absorver a areia de oito "Nuvens de Areia", enquanto que o estoque dos "Tanques de Poder" (que são usados para outros fins) são ganhos ao absorver a areia do corpo de dezesseis inimigos após ter adquirido um novo "Tanque de Areia".

Fases de plataforma

Ao longo do jogo, o jogador deve mover-se de área em área do palácio correndo pelas paredes, subindo ou descendo dentre abismos, evitando armadilhas, escalando estruturas e pulando de plataforma em plataforma. Ele também deve executar outros tipos de saltos no momento correto, solucionar puzzles e utilizar objetos encontrados para progredir, o que leva o nível de level design de The Sands of Time a um novo patamar.

Estas fases são igualmente cheio de puzzles que deve ser solucionados para que o Prince possa prosseguir pelo local. Estes são resolvidos por meio de vários mecanismos que o Prince deve alcançar usando os seus dons acrobáticos. A Princesa Farah o ajuda nestas tarefas, esgueirando-se entre fendas em paredes para conseguir ativar mecanismos que são inacessíveis pelo Prince.

Fases de combate

Os inimigos do jogador são todos seres humanos ou animais que foram transformados pelas Areias do Tempo. Este envenenamento os escravizaram sob os poderes do Vizier, que os deu a ordem para matar o Prince e Farah. A areia contida em cada um deles os capacita a habilidade de manipular o tempo, dando-lhes a habilidade anteriormente citada de ressurreição e a capacidade de parar o tempo para perseguir o Prince e Farah, o que equivale ao teletransporte do ponto de vista do jogador. Além disso, durantes as batalhas, o jogador é encarregado de proteger a vida de Farah, enquanto que esta luta com o seu arco.

Durante os combates, o Prince demonstra agilidade superhumana para defender e atacar, o que melhora muito a sua perfomance. Assim, ele é capaz de bloquear todos os ataques de alta velocidade com a sua adaga, como também de ressaltar em uma parede e usar o impulso para derrubar os seus inimigos. Além disso, a Dagger of Time permite que o Prince desacelere o tempo e consiga "congele" os seus inimigos. A vantagem de ter um inimigo paralisado por cerca de cinco segundos é que o Prince pode facilmente destruí-lo e absorver a Areia de seu corpo.

Cada inimigo do jogo (10 no total, excluindo os chefes) necessita de uma técnica diferente para ser derrotado.