Перед началом игры нужно выбрать параметры для процедурной генерации мира[3][4]. Игрок может ввести начальное значение для генератора псевдослучайных чисел, позволяющего создавать уникальные и неповторяющиеся миры; это значение называется «сидом» (от англ. seed — «зерно»). Если игрок не введёт это значение, то игра сделает это автоматически, используя для начального значения время на системных часах[3][5][6]; два мира с одинаковыми значениями будут одинаковы[6]. Игровой мир, состоящий из расставленных в фиксированном порядке кубов, практически не имеет ограничений в пространстве[5] и делится на различные биомы, у каждого из которых есть свои климатические условия и объекты[7][8]. Дно мира состоит из каменного основания (англ. Bedrock), которое можно сломать только в творческом режиме[9]. Игровой персонаж появляется на поверхности земли в случайном биоме — например, в пустыне, горах, равнинах, лесах и так далее[3]. В игре нет каких-либо конкретных целей или сюжета — она строится на том, чтобы игрок импровизировал во время игрового процесса[10]. По мере прохождения Minecraft игрок получает достижения за выполнения определённых действий[11]. По умолчанию игрок управляет персонажем в режиме от первого лица, но он также может переключиться на режим от третьего лица[12]. Сам мир состоит из трёхмерных объектов, которые в игре называются блоками (англ. Block), и такие блоки различаются между собой текстурой, физикой и другими признаками. Игровой процесс в целом строится на добыче и размещении блоков, которые могут представлять землю, камни, руду, древесину, воду, лаву и многое другое[13]. Возможность сооружать различные конструкции делает игру схожей с конструктором LEGO[13][14].

Персонаж перемещается по миру пешком, преодолевая различные естественные препятствия[3]. Кроме игрового персонажа, в мире есть ещё неигровые персонажи: животные, деревенские жители и противники[3][15]. Деревенские жители находятся в деревнях, и с ними можно торговать полезными предметами за изумруды[15][16][17]: у каждого жителя есть профессия, от которой зависит, какие предметы он будет продавать[17]. В Minecraft есть смена дня и ночи, причём игровые сутки длятся 20 минут реального времени. Днём появляются дружелюбные существа, например, свиньи, овцы или коровы. Игрок может охотиться на них, добывая таким образом пропитание и материалы для создания определённых предметов, или разводить их с помощью корма[18][19]. Кроме того, можно оседлать свинью для быстрого перемещения по миру, стричь овец для получения шерсти, доить коров чтобы получить молоко. Игрок может выращивать растения вроде пшеницы или картофеля, чтобы добывать себе пищу мирным способом[19]. Ночью на поверхности появляются враждебные существа — пауки, зомби и скелеты, с которыми игрок может сразиться или же дождаться утра в безопасном месте. В неосвещённых местах, например, в пещерах, враги могут встречаться и днём[13][19]. Один из характерных для игры противников — «крипер» (англ. Creeper) — зелёное четырёхногое существо, которое при приближении к персонажу издаёт шипение, взрывается и уничтожает несколько блоков вокруг себя[20]. Некоторые враждебные существа днём вспыхивают и сгорают, если у них нет шлема или над ними нет блока[19].

В Minecraft игрок изначально появляется в обычном мире (англ. The Overworld), но кроме него есть ещё два параллельных измерения, которые опаснее и враждебнее по отношению к игровому персонажу — Незер (англ. The Nether) и Энд (англ. The End), в которые можно попасть через специальные порталы[21]. Незер — измерение с уникальными ресурсами и лавовыми морями[22]. Если игрок зайдёт в Незер, пройдёт какое-либо расстояние там и вернётся в обычный мир, то он переместится на гораздо большее расстояние. Таким образом можно совершать быстрые путешествия[22][23]. В Незере игрок может построить тотем из ингредиентов, которые находятся в этом измерении, чтобы призвать одного из боссов игры — Визера (англ. Wither)[24]. Энд — мрачное пустынное место, которое состоит из совокупности островов, парящих в пустоте. На центральном из них обитает Эндер-дракон (англ. Ender Dragon) — самый сильный противник в Minecraft, который может считаться финальным боссом[25]. Для того чтобы попасть в Энд, игроку нужно найти крепость самому или с помощью особых предметов — очей Эндера (англ. Ender Eye), которые указывают направление к этой крепости[26]. Эндер-жемчуга игрок может получить при убийстве эндерменов (англ. Enderman) — существ, нейтральных по отношению к игроку до тех пор, пока он на них не посмотрит (отсылка к Слендермену)[21][26][27]. Если победить Эндер-дракона, то игроку будет показана «Поэма Энда» — завершающий рассказ, написанный ирландским писателем Джулианом Гофом; «Поэма» представляет собой философский диалог между двумя оппонентами[28]. Однако на этом игра не заканчивается — игрок может вернуться в обычный мир через портал и продолжить игровой процесс[26].

Кроме инвентаря, у игрока есть очки здоровья, сытости и опыта[18][29][30]. Когда персонаж получает урон от атак противников или от падения с большой высоты, то его очки здоровья теряются[29]. Очки сытости нужно периодически восстанавливать пищей, однако игрок может переключиться на «мирный» режим сложности, чтобы эти очки не терялись. При истощении очков сытости персонаж начинает терять очки здоровья; в зависимости от режима сложности эта потеря может снизить здоровье до определённого уровня или привести к смерти персонажа[3][31]. Очки опыта нужны персонажу для того, чтобы можно было нанести чары на оружие, инструменты и доспехи и усилить их характеристики; при этом очки опыта расходуются в зависимости от чар. Их можно пополнить: при убийстве существ с них выпадают сферы опыта, которые можно подобрать[30]. В Minecraft также есть наковальня, предназначенная для починки оружия, инструментов и брони за опыт, а также способная переименовывать различные предметы[32]. Для хранения предметов персонаж использует специальное окно инвентаря, в котором можно хранить только ограниченное количество предметов. При смерти персонажа все накопленные предметы исчезнут из инвентаря и будут разбросаны на месте смерти, а сам персонаж появится снова, но уже на точке возрождения. Эту точку игрок может изменить, если создаст кровать и поспит в ней один раз[33]. Игроку нужно периодически спать, иначе около него будут появляться летающие противники — фантомы (англ. Phantom)[34].