Thread Sort Puzzle 3D est un puzzle de tri qui met en scène des objets faits de fils. Le but du joueur est de désassembler ces objets en tirant sur les fils, en les démêlant et en les triant dans des boîtes de couleur assortie. Ce jeu se rapproche le plus des jeux de classement de clous, de punaises, de vis et d`autres objets tels que Screw It ! Puzzle ! et Colors Pins.
Une fois que le joueur a sélectionné un fil de couleur, le jeu tire automatiquement le fil de l`objet et l`enroule autour d`une bobine dans un conteneur. Si la couleur ne correspond pas, il enroule le fil dans cinq trous situés sous les conteneurs. Si le joueur remplit la cinquième bobine, il perd. Il doit alors regarder une publicité pour continuer ou recommencer le niveau.
Il doit alors voir une publicité pour continuer ou redémarrer le niveau.
Sinon, le joueur continue ce processus jusqu`à ce qu`il ne reste plus de fil. Le jeu le récompense avec des pièces et débloque alors le niveau et l`objet suivants. À tout moment, il peut zoomer sur un objet à l`aide d`un curseur de zoom situé dans le coin inférieur droit.
Thread Sort Puzzle 3D permet au joueur de travailler plus rapidement en débloquant deux conteneurs supplémentaires lorsqu`il visionne des vidéos. Il dispose également de trois boosters. Le joueur peut ajouter un trou, transformer une boîte pour qu`elle accepte n`importe quelle couleur et supprimer les fils de tous les trous.