LittleBigPlanet - це головоломка-платформер, де гравець керує мішечками. Персонажі вирушають у пригоду через рівні з різною тематикою та налаштуваннями, намагаючись дістатися до кінця кожного рівня живими. Платформер повністю заснований на фізиці, де сакбої можуть штовхати або тягнути предмети, або взагалі маніпулювати ними своїм рухом або вагою. Крім бігу, стрибків, штовхання і тягнення, необхідно також освоїти хапання предметів, що звисають, і розгойдування від них, щоб подолати деякі перешкоди і пастки.
У грі можуть одночасно брати участь до чотирьох гравців, а деякі головоломки вимагають участі більше одного гравця. Рівні складаються з трьох площин: переднього, середнього та заднього планів, які можна обходити.
Поряд з основною грою, яка налічує близько 50 рівнів, значна частина присвячена створенню користувацького контенту. Гравці можуть створювати власні рівні та розробляти власні правила. Об'єкти, що використовуються для побудови рівнів, значною мірою базуються на характеристиках матеріалів реального світу, що емулюються фізичним рушієм.
Під час проходження рівня можна підбирати наклейки для (переважно) декоративних цілей або нові предмети, які використовуються для переодягання сакбоїв або для включення у власні рівні гравця. Створеним користувачем контентом можна ділитися через мережу PlayStation Network.