Grand Theft Auto: Vice City — игра в жанре аction-adventure, сочетающая в себе элементы шутера от третьего лица и элементы автосимулятора в большом и открытом для исследования игровом мире, с классическим для этого жанра управлением. Игра развивает основные идеи геймплея предыдущих игр серии — Grand Theft Auto 2 и Grand Theft Auto III: игроку предстоит выполнять, преимущественно криминальные и противозаконные задания, выдаваемые различными персонажами игры. Большинство миссий игрок получает от криминальных боссов и прочих персонажей игры, а также при помощи нескольких телефонных автоматов, расположенных на территории города. Также игрок может получить дополнительные задания если доберётся до определённого места в игровом мире или сядет в определённый автомобиль. После того, как игрок получает задание, он не может браться за выполнение других миссий, пока не завершит (или провалит) текущую.
Вне транспортного средства главный герой, управляемый игроком, может ходить, бегать, прыгать, а также использовать оружие и драться врукопашную, но не умеет плавать. Игроки могут управлять различными транспортными средствами, в том числе водными и воздушными.
Открытое окружение позволяет игрокам свободно передвигаться и выбирать, чем они будут заниматься в игровом мире. Однако для того, чтобы пройти игру и открыть новые районы города, необходимо выполнять сюжетные миссии, в остальном же они не обязательны и могут быть завершены игроком в любое время. Вне миссий игрок свободен в действиях и передвижении, и может совершать многие противозаконные в реальном мире действия: убивать прохожих и полицейских, угонять и взрывать автомобили и т. д. Совершение уголовных преступлений привлекают внимание органов правопорядка и повышает уровень розыска игрока полицией. В интерфейсе игры он отражён в виде «звёздочек» в правом углу игрового экрана — каждому уровню соответствующий определённое число «звёздочек». При минимальном уровне розыска на поимку протагониста отправляются минимальные силы полиции, а с повышением уровня розыска для поимки игрока на помощь полиции будут направлены: при 3 уровне розыска полицейский вертолёт, при 4 — силы спецназа (SWAT), при 5 — агенты ФБР, при 6 — армия США при поддержке танков. Избавиться от розыска возможно перекрасив машину в покрасочном салоне, переодев одежду протагониста (с помощью значка футболки в некоторых магазинах одежды и местах сохранения) — если уровень розыска не больше 2 пунктов — или взяв полицейскую взятку в виде звезды — она снижает уровень розыска на один пункт.
Если персонажа арестуют или он погибнет от полученных травм, персонаж игрока появляется вновь у полицейского участка или госпиталя соответственно, лишенный арсенала оружия и бронежилета, а также части денежных средств, ушедших на дачу взяток или лечение. Фактически, персонаж игрока неограничен в количестве жизней. Это позволяет персонажу «умереть» столько раз, сколько заблагорассудится игроку, делая невозможным закончить игру раньше времени. Арест полицейскими или смерть протагониста во время прохождения игровых заданий означает провал миссии и необходимость прохождения задания заново.
В игре сохранились внутриигровые бонусы, такие как аптечка, бронежилет, взятка полиции (понижающая уровень розыска полицией на один уровень), адреналиновая пилюля (замедляющая внутриигровое время и увеличивающая силу удара).