Trong khi học đại học, Iwata làm việc cho HAL Laboratory với tư cách là một lập trình viên bán thời gian vào năm 1980.[12][15] Trong số những sáng tạo đầu tiên của họ là một thiết bị ngoại vi cho phép các máy tính cũ hơn hiển thị đồ họa cho trò chơi điện tử. Với thiết bị này, Iwata và các thành viên của HAL đã tạo ra nhiều trò chơi "ăn đứt Rally-X của Namco, Galaxian và những trò chơi khác".[16] Mặc dù vậy, HAL đã trở thành công ty đầu tiên ký kết giấy phép với Namco để phát triển trò chơi.[16] Ông gia nhập công ty để thành nhân viên chính thức sau khi tốt nghiệp năm 1982, trở thành nhân viên thứ năm và là lập trình viên duy nhất của công ty.[12][13][14][15] Cùng lúc đó, cha của Iwata được bầu làm thị trưởng của Muroran.[14] Bất chấp niềm đam mê, gia đình của Iwata không chấp thuận lựa chọn nghề nghiệp của ông ấy, và cha ông đã không nói chuyện với ông trong sáu tháng kể từ sau khi Iwata gia nhập HAL.[15]

Iwata trở thành điều phối viên sản xuất phần mềm của công ty vào năm 1983, thời gian này ông đã giúp HAL tạo dựng mối quan hệ với Nintendo để họ có thể sản xuất trò chơi cho Nintendo Entertainment System mới phát hành. Ông đã tự mình đi đến Kyoto để xin phép làm việc trên các trò chơi cho NES, mà đáng lẽ ra Nintendo mới phải là bên có nghĩa vụ đó.[14] Trò chơi đầu tiên được xuất bản thương mại của ông là Joust cho NES — một phiên bản chuyển thể của máy game thùng arcade năm 1982.[7] Các trò chơi điện tử khác mà ông đã làm là Balloon Fight, NES Open Tournament Golf, EarthBound, và Kirby.[6][17][18] Nintendo ban đầu liên hệ với một số nhà phát triển khác để sản xuất Open Tournament Golf; tuy nhiên, tất cả họ đều từ chối vì họ không tin rằng số lượng lớn dữ liệu như vậy có thể được lưu trữ trong hộp băng NES. Iwata đã nắm bắt cơ hội này và “liều lĩnh” đẩy mạnh phát triển trò chơi. Iwata phải tạo ra phương pháp nén dữ liệu của riêng mình để phù hợp với tất cả 18 màn trong một trò chơi. Tương tự, HAL đã phải lập trình cuộn theo phương pháp thị sai cho F-1 Race vì phần cứng NES ban đầu không đủ hỗ trợ.[16]

Sự thành thạo về lập trình của Iwata nhanh chóng khiến ông được đánh giá cao trong giới lập trình viên cũng như các game thủ. Ông thường tiếp tục làm việc vào cuối tuần và ngày lễ vì niềm đam mê của mình. [19]Với việc công ty đang trên bờ vực phá sản, Iwata được thăng chức làm chủ tịch HAL vào năm 1993 dựa trên sự kiên quyết của Chủ tịch Nintendo lúc bấy giờ, Yamauchi Hiroshi.[12] . Với sự hỗ trợ từ Nintendo, Iwata đã giúp công ty xoay khỏi khoản nợ 1,5 tỷ Yên và ổn định tài chính trong vòng sáu năm.[1][6][13][20] Thiếu kinh nghiệm quản lý, Iwata nỗ lực rất nhiều để học cách cải thiện bản thân, thường đọc sách về chủ đề này và tìm kiếm lời khuyên từ người khác.[21]

Mặc dù ông không là nhân viên của Nintendo vào thời điểm đó, Iwata đã hỗ trợ phát triển Pokémon Gold và Silver, được phát hành cho Game Boy Color vào tháng 11 năm 1999, bằng cách tạo ra một bộ công cụ nén được sử dụng cho phần đồ họa trong trò chơi[22]. Trong thời gian làm việc giữa Game Freak và Nintendo, anh ấy đã hỗ trợ lập trình Pokémon Stadium cho Nintendo 64 bằng cách đọc mã gốc trong Pokémon Red và Green và chuyển hệ thống chiến đấu vào trò chơi mới chỉ trong một tuần.[12][22] Theo Ishihara Tsunekazu, chủ tịch của The Pokémon Company, Iwata là người có công lớn trong việc đưa Pokémon ra thị trường phương Tây. Trong khi còn là chủ tịch của HAL, ông đã phát triển kế hoạch bản địa hóa sau khi xem xét mã cho Red và Green, sau đó được hoàn thành bởi Murakawa Teruki, với các bản phát hành phương Tây sẽ đến sau hai năm phát hành tại Nhật Bản.[23] Ngoài ra, ông đã hỗ trợ Sakurai Masahiro trong quá trình phát triển Super Smash Bros. cho Nintendo 64.[12]