《塞尔达传说：风之杖》的故事结束数月后，林克、泰特拉（Tetra）和海盗们为了探求新的大陆而出海。不久他们发现了一艘笼罩在迷雾之中的遇难船只，泰特拉只身前去调查结果遭遇危险，而想要营救泰特拉的林克却坠落海中。林克漂流到一座神秘的岛屿，在海浪声以及精灵的鸣叫中苏醒过来。于是，林克在妖精的帮助下，向着泰特拉出事的那片海域出发……操作方面，NDS的触控笔似乎又有了新玩法，比如在屏幕上画出一个沙漏来打开门，为航行在海上的船指引航向，以及用触控笔写出各种数字。另外，游戏中玩家还可以利用触摸屏来操纵类似“回旋镖”等类型的武器来攻击敌人。《塞尔达传说：幻影沙漏》的画面与《塞尔达传说：风之杖》类似，充分借鉴了3D卡通渲染风格，游戏画面十分精美。玩家可以通过NDS下屏幕来进行游戏，上面的则显示当前地图，但有时这二者也可能会对调。本作在解迷探险方面与前作风格类似，玩家要探索阴暗的地牢，打击不同颜色的按钮来触发机关。