Trong Need for Speed Carbon - Chinh Phục Thành Phố, người chơi vào vai một nhân vật bị thúc đẩy bởi lòng trả thù sau khi anh trai qua đời trong một tai nạn bí ẩn tại Coast City. Mục tiêu là tập hợp một đội đua, đánh bại các thủ lĩnh băng đảng đối thủ và từng bước chiếm quyền kiểm soát các khu vực trong thành phố để xây dựng lại danh tiếng và khám phá sự thật đằng sau thảm kịch.
Trò chơi có cơ chế đội nhóm độc đáo, nơi người chơi tuyển dụng các chuyên gia mang lại lợi thế chiến thuật trong các cuộc đua. Thành viên trong đội cung cấp các lợi ích như tăng tốc nhờ hút gió, chặn đối thủ hoặc tiết lộ đường tắt, đòi hỏi quản lý đội hình chiến lược để thành công trong các cuộc đua đường phố ngày càng khó khăn.
Lối chơi bao gồm các cuộc đua vòng quanh, sự kiện nước rút và các trận chiến giành lãnh thổ. Người chơi kiếm tiền từ chiến thắng để mua và nâng cấp các phương tiện được cấp phép, tinh chỉnh bộ phận hiệu suất và tùy chỉnh thẩm mỹ để đáp ứng yêu cầu của các loại đua khác nhau và điều kiện thời tiết đa dạng của thành phố.
Là bản chuyển thể cho máy cầm tay, Need for Speed Carbon - Chinh Phục Thành Phố sử dụng góc nhìn đẳng hướng cách điệu để truyền tải bầu không khí u ám của thương hiệu. Trò chơi nổi bật trong dòng game nhờ nhấn mạnh vào quản lý đội hình chiến thuật và tiến triển theo khu vực thay vì khám phá thế giới mở như các phiên bản console.