Em Tenchu: Dark Secret, os jogadores assumem o papel de Rikimaru e Ayame, os lendários shinobi do Clã Ninja Azuma. Sob ordens do Lorde Gohda, eles infiltram fortalezas inimigas para desvendar uma conspiração envolvendo a criação de armas perigosas, contando com furtividade e movimentos precisos para evitar a detecção.
A jogabilidade central de Tenchu: Dark Secret prioriza a furtividade tática em vez do combate direto. Os jogadores estudam as rotas de patrulha inimigas, usam as sombras para se esconder e executam golpes fatais instantâneos para eliminar guardas silenciosamente. Um novo sistema de criação permite combinar materiais coletados para forjar itens únicos, expandindo o arsenal para missões cada vez mais difíceis.
Tenchu: Dark Secret emprega um sistema de missões processuais que varia as posições inimigas e os layouts dos mapas, aumentando o valor de repetição. A interface de tela dupla do Nintendo DS exibe dados do mapa e gerenciamento de inventário simultaneamente, permitindo acesso rápido aos equipamentos sem interromper a jogabilidade.
Como um título portátil que traz as mecânicas de furtividade características da série para o DS, Tenchu: Dark Secret inclui um editor de níveis. Esse recurso permite que os jogadores criem missões personalizadas, desafiando-os a criar layouts intrincados que testam os limites do motor de furtividade.