Cat Sorter Puzzle ist ein Sortierspiel, bei dem es um verschiedene Katzentypen anstelle von Farben von Flüssigkeiten geht. Der Spieler kann zwischen vier Modi wählen (d.h. Klassisch, Meditation, Sticky, Zeitmodus und Challenges). Jeder Modus bietet einzigartige Abwandlungen des traditionellen Spiels. Der Spieler gewinnt jedes Level, indem er verschiedene Katzenrassen und -farben in Stapeln mit einer Rasse und einer Farbe auf antiken, hochlehnigen Sitzen sortiert, die ein wenig wie umgedrehte Reagenzgläser aussehen.
Bei der Option Klassisch sortiert der Spieler die Katzen, um Goldmünzen zu verdienen, die mit weißen Sternen markiert sind, und folgt dabei den traditionellen Sortierregeln. Mit Sticky sortiert der Spieler eine ganze passende Gruppe, wenn er eine Katze in der Gruppe auswählt. Im Zeitmodus sortiert er innerhalb eines bestimmten Zeitrahmens, z. B. 12 Sekunden, wie unten in der Mitte des Bildschirms angegeben. Bei den Herausforderungen erfüllen sie Aufgaben, um drei Sterne zu verdienen. Sie können alle Bereiche des Herausforderungsmodus nur dann freischalten, wenn sie eine bestimmte Anzahl von Classic-Levels abgeschlossen haben.
Cat Sorter Puzzle erschwert das Spiel auf verschiedene Weise. In einigen Levels erhält der Spieler unterschiedlich hohe Sitze, was bedeutet, dass er zunächst die kleinste Anzahl von Katzen einer Rasse und Farbe bestimmen und entsprechend sortieren muss. Außerdem muss der Spieler in einigen Levels die Katzen anhand der Farbe der Sitzkissen auf bestimmte Stühle sortieren.
Der Spieler verwendet seine Münzen, um Katzen- und Stuhl-Upgrades durchzuführen. Er kann auch bis zu neun verschiedene Hintergründe kaufen. Er erhält die Möglichkeit, durch einen täglichen Bonus und katzenförmige Schatztruhen weitere Münzen zu verdienen.