O jogador assume o papel de Garrett, um ladrão mestre e está situado num mundo de fantasia semelhante a Idade Média, com tecnologias mais avançadas intercaladas.
Uma das grandes novidades do jogo foi a capacidade de explorar a cidade. Enquanto os jogos anteriores Garrett era enviado sempre em missão reta, Thief: Deadly Shadows lhe permite andar pelas ruas da cidade entre as missões onde ele pode roubar transeuntes, no dia a dia os habitantes da cidade, fazendo sua própria busca de sidequests, além de grandes missões na história. O jogo também introduziu uma capacidade de alternar as vistas entre primeira e terceira pessoas.