Thrill Roller Coaster ist ein Rennspiel, bei dem ein rotes Strichmännchen in Achterbahnwaggons über eine Holzlattenbahn mit gelben und weißen Schienen rast. Das Ziel des Spielers ist es, das Strichmännchen so weit wie möglich zu fahren, ohne die Kontrolle zu verlieren.
Das Spiel misst die Entfernung, die der Zug zurücklegt, und die Anzahl der Wagen, die das Strichmännchen erhält. Der Spieler kann das Strichmännchen und die Achterbahn nicht in eine bestimmte Richtung lenken. Er kann die Fahrt nur beschleunigen oder verlangsamen. Die Strecken enthalten viele Herausforderungen, darunter fehlende und verdrehte Abschnitte. Das Spiel fügt dem Zug automatisch Wagen hinzu und kippt die Wagen um, wenn der Zug Lücken überquert oder von steilen Abschnitten abfällt. Der Spieler kann verlieren, wenn der Zug durch die Kippvorgänge von den Gleisen abkommt.
Thrill Roller Coaster belohnt den Spieler mit Münzen, mit denen er zufällig einzigartige Strichmännchen- und Achterbahn-Skins freischalten kann. Zur Auswahl stehen ein Strichmännchen, das einen Zaubererhut trägt und einen Zauberstab in der Hand hält, während es in einem schwarzen Kessel steht, eine goldene Königskrone und einen magischen Sternenstab in der Hand hält, sowie eine blaue DJ-Mütze und ein Mikrofon in der Hand. Zusätzliche Münzen erhält der Spieler durch das Ansehen von Videos.
Wenn der Zug des Strichmännchens entgleist, muss der Spieler von vorne beginnen. Dafür erhält er aber Goldmünzen für seine Bemühungen. Außerdem kann er sich durch das Ansehen von Werbevideos wiederbeleben, anstatt komplett neu zu starten.