Akcję gry obserwujemy z perspektywy trzeciej osoby. Jako Spider-Man, gracz może przemierzać okolice Manhattanu oraz Queens, a także odwiedzać znane z komiksu lokacje: uczelnię, budynek Daily Bugle i rodzinny dom. Gra zbudowana jest na podobnej zasadzie, co „filmowe” przygody Spider-Mana: wykonujemy różne misje, pomiędzy które wplątano wątek przewodni, związany z eksterminacją super-łotrów, takich jak np. Electro czy Rhino. Oprócz postaci Człowieka Pająka, w Ultimate Spider-Man gracz może się również wcielić w rolę Venoma – prywatnie największego wroga Petera Parkera, który dysponuje zbliżonymi do Spider-Mana umiejętnościami: rozpinaniem sieci, chodzeniem po ścianach, itd. Jedyna różnica pomiędzy bohaterami polega na tym, że moc Venoma czerpana jest ze specyficznego kostiumu, będącemu w istocie symbiontem pozaziemskiego pochodzenia. Aby przeżyć, musi on nieustannie „żywić się” cywilami, gdyż tylko w ten sposób zapewni swojemu właścicielowi pełnię sił.

Obaj panowie pojedynkują się na ulicach Nowego Jorku za pomocą rozbudowanego systemu walki wręcz, obejmującego różne podstawowe ciosy oraz specyficzne dla każdego bohatera kombosy. Dodatkowo Venom – dzięki zwiększonej mocy – potrafi wyrywać i wykorzystywać w potyczkach elementy otoczenia. Ultimate Spider-Man posiada bardzo ładną, rysunkową oprawę wizualną. Skojarzenie z komiksem są jak najbardziej na miejscu (każdy bohater otoczony jest nawet czarnym konturem), zwłaszcza, że wszystkie przerywniki filmowe również zrealizowane są w formie historyjki obrazkowej.