A Tom Clancy's Rainbow Six: Vegas PSP a konzolos/PC-s verziók történetével párhuzamosan futó történetet kínál. A játékos egy karakterpárost (a harci szakértő Brian Armstrongot és a mesterlövész Shawn Riverst) irányítja majd, akik a játék PC-s, Xbox 360-as és PS3-as verziójából ismert Rainbow Six Strike Team munkáját megkönnyítő feladatokat látnak el. Az alap játékmódban változatos tartalmú küldetések várnak a játékosra, amelyek során a játékos a két karakter között váltogatva teljesíthet majd bizonyos célokat, többek között egy fontos személy likvidálását mesterlövészpuskával vagy egy csapat ellenség meglepetésszerű likvidálását. Ezeknek és sok más akciónak az elvégzése nem jelenthet gondot a PSP-re szabott irányításnak köszönhetően. A terroristák elleni harcban nagy segítség lesz az is, hogy a taktikai térképen megtervezhetjük a következő lépéseket, és bármikor átválthatunk az első személyű nézetből a harmadik személyű nézetbe, hogy jobban áttekinthessük a játékos körül kialakult helyzetet. A játék az alap egyjátékos történetmód mellett egy Terroristavadászat módot is kínál majd, amelyben a játékos feladata a terroristák likvidálása egy pontosan meghatározott területen. Lesz többjátékos támogatás is, akár hat játékos számára, helyi és online multiplayer módban egyaránt.