Wii Sports è una collezione di cinque giochi sportivi separati: tennis, baseball, bowling, golf e boxe. I giochi utilizzano il telecomando Wii che rileva il movimento per controllare i movimenti sullo schermo. Il giocatore muove il telecomando in modo simile a come i giochi sono giocati nella vita reale; può tenere e far oscillare il telecomando Wii come una mazza da golf, una mazza da baseball o una palla da bowling. Alcune parti del gioco sono controllate dal computer. Nel tennis, il movimento dei giocatori è controllato dal Wii, e l'oscillazione della racchetta è controllata dal giocatore. Il baseball usa la battuta e il lancio, con tutti i lanci in campo controllati dal Wii.
I personaggi del gioco provengono dal Canale Mii, dove l'utente può creare un avatar personalizzato che può essere inserito nei giochi. Wii Sports è il primo gioco per Wii ad utilizzare i Mii. I Mii salvati sul Wii saranno nella folla durante le partite di bowling e come membri della squadra nel baseball. Anche i personaggi non giocanti nel gioco sono stati creati utilizzando il Canale Mii.
Dopo una partita, un giocatore riceve o toglie punti abilità in base a quanto bene ha giocato rispetto al livello di abilità del computer, anche se alcuni giochi non calcolano i punti durante le sessioni multiplayer. Il gioco tiene traccia dei punti mettendoli su un grafico, oltre a fare una folla più grande nelle modalità single-player Tennis e Boxe. Dopo aver ottenuto 1000 punti abilità in uno sport, un giocatore ottiene il livello "pro", insieme a una nuova caratteristica per il suo Mii nel Bowling e nella Boxe. Un Mii appena diventato professionista riceverà un messaggio sulla bacheca Wii per comunicarglielo. Wii Sports ha anche un test di fitness che calcola l'età del giocatore (da 20 a 80 anni, dove 20 è il massimo possibile). Il test utilizza le prestazioni del giocatore in tre sfide scelte a caso in ogni prova della modalità allenamento, e può essere effettuato solo una volta al giorno per Mii. L'età fitness tiene conto dell'equilibrio, della velocità e della resistenza del giocatore. I risultati dell'età fitness sono rappresentati in grafici su uno, due o tre mesi, con risultati giornalieri sulla bacheca Wii.