空之轮》使用即时战斗系统——由伊藤裕之为史克威尔最终幻想游戏系列设计的基本要素——并谓之为“即时战斗系统2.0”。每名角色都有自己的行动槽，行动槽会依照角色速度能力值逐渐充满，当充满时角色即可行动。魔法和特殊物理攻击通过“技能”系统完成。技能需消耗角色魔法值（类似生命值的数字计数器）方能发动发动，且多有特定效果范围——一些魔法会伤害站成一团的怪兽，还有些则会伤害一条直线上的怪兽。敌人在战斗中的位置常非固定，因此使用技能需要策略考虑。《时空之轮》还特有多角色联协技——每名角色有8个个人技能，可以和其他角色联合