Microsoft Sudoku is een logisch puzzelspel met nummerplaatsing dat klassieke Sudoku naar een hoger niveau tilt. Het doel van de speler is om 9x9 rasters te vullen met de nummers 1 tot en met 9 in de juiste volgorde over negen horizontale lijnen (rijen), verticale lijnen (kolommen) en 3x3 subrasterblokken (huizen) zonder enige herhaling van de cijfers.
Microsoft biedt de speler de modi Klassieke puzzels en Onregelmatige puzzels en de moeilijkheidsgraden Easy, Medium, Hard en Expert. Met de modus Irregular Puzzles is het belangrijkste verschil dat de speler herhaling moet voorkomen binnen onregelmatig gevormde gebieden van negen vakjes in plaats van in subrasters van 3x3.
Net als bij andere Sudoku-spellen, vult dit spel een aantal spaties vooraf in met niet-verwijderbare cijfers. De speler probeert vervolgens de ontbrekende cijfers in te voegen. De speler selecteert een lege ruimte en vervolgens een nummer op het scherm of toetsenbord. Ze kunnen een notitieknop gebruiken om te schakelen tussen het gebruik van cijfers en de notatie van mogelijke nummerplaatsingen.
Microsoft Sudoku beschikt over verschillende andere handige functies, waaronder een tool die duplicaten blokkeert en een tool die onjuiste antwoorden rood markeert. De speler kan ook snel van moeilijkheidsgraad wisselen en nieuwe games starten door een plusteken (+) bovenaan het scherm naast de modusdetails te gebruiken. Ten slotte biedt het spel een wisknop, een hintknop en een knop voor ongedaan maken.
Wanneer de speler een set correct heeft voltooid, knipperen blauwe ringen rond de cijfers. Na voltooiing van een 9x9-raster verschijnen uitbarstingen en vallende confetti. Het spel geeft vervolgens statistieken weer.