《妹妹公主》的设定是，一个普通的年轻人（玩家）被迫与十二个可爱的妹妹一起生活，每个妹妹都有自己独特的怪癖和性格。玩家大约有一个月的时间与妹妹们共度，每天分为三个时段：首先是中午前的自由活动时间，接着是午餐后的时段，最后是睡前的一段时间。在白天，玩家可以选择护送哪个女孩去学校，或者一个都不选。午餐后的时段与早上的类似，但增加了额外的选择，允许玩家去镇上的各个地方，而不仅仅是和其中一个女孩一起走回家。每天晚上睡觉前，玩家可以查看电子邮件并发送回复。随着玩家继续与妹妹们互动，她们对哥哥的反应也会相应改变，直到结局。
每个妹妹都有两种不同的结局：普通结局和“非血缘关系”结局。顾名思义，特殊结局揭示了哥哥角色和妹妹实际上并没有血缘关系。对于一些较年长的妹妹来说，这会导致主角和“妹妹”结婚。