Yoshi and the Mysterious Book est un jeu de plateforme à défilement horizontal qui se déroule principalement dans une encyclopédie vivante.
Le principe du jeu est le suivant : le dinosaure Yoshi pénètre dans les pages du livre afin de rechercher diverses créatures et d'interagir avec elles. Chaque niveau, ou chapitre, du jeu comporte différentes créatures, chacune dotée d'attributs uniques. Lorsque Yoshi trouve une créature, il peut utiliser ses caractéristiques et ses capacités pour résoudre des énigmes et traverser les niveaux. Le jeu est animé dans un style similaire à celui de l'animation traditionnelle image par image, avec une fréquence d'images par seconde plus faible pour certaines actions des personnages, comme lorsqu'ils sautent.