Castle of Illusion é um jogo de plataforma side-scroling em que o jogador assume o controle de Mickey Mouse, que parte para o Castelo da Ilusão a fim de salvar Minnie de uma bruxa chamada Mizrabel, que quer roubar sua juventude.

O principal método de ataque é a realização de um salto, que pode inclusive ajudar a chegar a áreas mais altas. Mickey pode também coletar projéteis, como maçãs e bola de gude para atirar nos oponentes. Existem vários itens que concedem pontos de bônus, vidas extras e que aumentam a saúde do personagem.

Cada nível termina em uma batalha de chefe contra os capangas de Mizrabel onde Mickey pode ganhar uma jóia, embora existam dois níveis em que uma delas é coletada no caminho.