В Shenmue I и II игрок управляет подростком, учеником боевых искусств Рё Хазуки, который расследует убийство своего отца. Игрок исследует открытые миры Йокосуки, Гонконга и Гуйлиня, ищет улики, изучает предметы и разговаривает с неигровыми персонажами, чтобы получить информацию. В играх используется трехмерная боевая система, похожая на серию Virtua Fighter от Sega; Рё может сражаться с несколькими противниками одновременно и отрабатывать приемы, чтобы увеличить их силу. В быстром времени игрок должен нажать правильную комбинацию кнопок в нужный момент, чтобы добиться успеха.
Shenmue I и II отличаются уровнем детализации, который считался беспрецедентным для игр на момент их выхода. Магазины открываются и закрываются, автобусы ходят по расписанию, а у персонажей есть свой распорядок дня, каждый из которых соответствует постоянным часам игры. Рё получает ежедневное пособие, которое можно потратить на различные предметы, включая еду, лотерейные билеты, аудиокассеты и капсульные игрушки. Есть несколько мини-игр; например, Рё может метать дротики или играть в полные версии аркадных игр Sega. Он может зарабатывать деньги в таких мини-играх, как вождение погрузчиков, азартные игры, армрестлинг, рыбалка и уличные бои. Версия Shenmue II для Dreamcast позволяет игроку импортировать свои сохранения из Shenmue, перенося деньги, предметы инвентаря и приемы боевых искусств.