Project Gotham Racing 4 — представляет собой аркадную гоночную игру, выполненную в трёхмерной графике. Игровой процесс схож с таковым в предыдущих частях серии и предполагает участие в гоночных состязаниях, проходящих на специализированных трассах в реальных городах мира. В Project Gotham Racing 4 представлено 9 локаций, каждая из которых содержит определённое количество трасс: Квебек, Лас-Вегас, Лондон, Макао, Нью-Йорк, Нюрбургринг, Санкт-Петербург, Токио и Шанхай. Основными нововведениями, по сравнению с предыдущими частями серии, стали наличие различных погодных условий (включая осадки и сезоны) и мотоциклов в качестве транспортных средств в дополнение к автомобилям.