Wii Sports is een verzameling van vijf afzonderlijke sportspellen: tennis, honkbal, bowling, golf en boksen. De spellen maken op verschillende manieren gebruik van de bewegingsgevoelige Wii-afstandsbediening. Bij het spelen van de spellen beweegt de speler de Wii-afstandsbediening op dezelfde manier als in het echt. Ze kunnen de Wii-afstandsbediening vasthouden en zwaaien als een golfclub, honkbalknuppel of bowlingbal. Sommige onderdelen van het spel worden door de computer gestuurd. Bij tennis bijvoorbeeld wordt de beweging van de spelers gestuurd door de Wii, en het zwaaien met het racket door de speler zelf. Bij honkbal wordt er geslagen en gegooid, waarbij het veldspel volledig door de Wii wordt bestuurd.
De personages in het spel zijn Miis. Wii Sports is het eerste Wii-spel waarin Mii-personages worden gebruikt. Spelers kunnen kiezen als welke Mii-personage ze willen spelen. Miis die op de Wii zijn opgeslagen, staan in het publiek tijdens bowlingwedstrijden en als teamleden bij honkbal. De niet-speler personages in het spel zijn ook gemaakt met behulp van het Mii-kanaal.
Na een spel krijgt of verliest een speler vaardigheidspunten op basis van hoe goed hij gespeeld heeft in vergelijking met het vaardigheidsniveau van de computer. Sommige spellen berekenen geen punten als de speler met andere mensen speelt (multiplayer) en niet met een computer (single-player). Het spel houdt de punten bij door ze op een grafiek te zetten. Hoe meer vaardigheidspunten een speler heeft, hoe meer mensen er bij sommige spellen zoals Tennis en Boksen in het publiek zitten. Als een speler 1000 vaardigheidspunten haalt, krijgt hij de "Pro"-rang. De "Pro"-rang geeft de speler enkele nieuwe mogelijkheden, zoals een glanzende bowlingbal bij het spelen van Bowling. Als een speler de "Pro"-rang krijgt, plaatst het spel een bericht op het Wii-prikbord.
Wii Sports heeft ook een fitheidstest die de fitnessleeftijd van een speler berekent (van 20 tot 80 jaar, waarbij 20 het best mogelijke is). De test gebruikt de prestaties van de speler in drie willekeurig gekozen uitdagingen in elke test uit de trainingsmodus. De fittest kan slechts één keer per dag worden gedaan voor elke Mii-personage. De fitnessleeftijd houdt rekening met het evenwicht, de snelheid en het uithoudingsvermogen van een speler. De resultaten van de fitnessleeftijd worden weergegeven over één, twee of drie maanden, met dagelijkse resultaten op het Wii-prikbord.