Ronnie O'Sullivan se caractérise par un jeu très rapide, ce qui lui a valu le surnom de "« The Rocket »" (la fusée). Il est réputé pour sa vision du jeu et sa capacité à bâtir des breaks ("break-building") avec facilité et précision. Mais il peut aussi se décourager très vite s'il n'atteint pas la perfection qu'il vise dans le jeu. Son « jeu long » (tirs à longue distance) est de qualité variable. De même que sa constance dans les coups d'attente et coups de défense. Malgré tout, il a progressé dans le jeu défensif ces dernières années, ce qui le rend encore plus redoutable. Adepte d'un jeu vif, il ne se plie pas toujours avec rigueur à ces « coups de sécurité » parfois bien nécessaires. Il éprouve surtout des difficultés contre les joueurs plus lents et appliqués, qui arrivent parfois à casser son rythme et son efficacité dans le jeu. C'est notamment le cas contre Peter Ebdon au championnat du monde 2005, ou encore contre Mark Selby en finale du championnat du monde 2014. Il a alors tendance à sortir mentalement de la partie, ce dont profitent ses adversaires.