Virtua Tennis 4 è un gioco di tennis orientato all'azione che si concentra su partite veloci piuttosto che su una simulazione realistica. Il cuore del gioco è la modalità carriera in cui il giocatore crea il proprio avatar. L'obiettivo è semplice: raggiungere la vetta entro quattro stagioni. Qui il giocatore ha diverse possibilità di migliorare il proprio tennista, ad esempio giocando sessioni di allenamento (minigioco in stile arcade come raccogliere uova) per aumentare le statistiche, acquistando nuovi vestiti con i premi in denaro o disputando partite. Il menu di questa modalità è strutturato come un gioco da tavolo. Altre modalità di gioco sono partite singole, party mode (giocando i suddetti minigiochi) o arcade (vincere il maggior numero di partite di fila possibile). Qui i giocatori possono scegliere tra 19 atleti ufficiali (più atleti già ritirati al momento dell'uscita nella versione PlayStation 3). I controlli standard per restituire la palla consistono nel scegliere la mossa desiderata, ad esempio uno spin, e la direzione di base. Quando una barra speciale si riempie, i giocatori possono scatenare un colpo particolarmente potente.