В игре Vanguard будут использованы те же игровые механики, что и у Modern Warfare: игрок сможет крепить оружие к плоским поверхностям, взаимодействовать с дверью и совершать захват. Новые игровые возможности позволяют игроку использовать более продвинутый стратегический подход в бою, например, вести огонь вслепую через укрытие, прорываться через разрушающиеся элементы окружающей среды или создавать новые пути для выполнения задач, поднимаясь по стенам.
В многопользовательском режиме Vanguard планируется запуск 20 карт, 16 из которых предназначены для основных режимов игры, а остальные 4 – для совершенно нового режима игры под названием "Champion Hill", который, как заявлено, является следующей итерацией Gunfight, режима арены 2v2, ранее представленного в Call of Duty: Modern Warfare и Call of Duty: Black Ops Cold War. Помимо возвращения системы Gunsmith в более усовершенствованном виде, многопользовательская игра Vanguard также будет включать так называемую "систему калибра", которая привнесет в карты иммерсивные элементы окружения. Помимо обновленной системы защиты от мошенников и новой карты, которую планируется запустить позже, как и в Cold War, Vanguard будет интегрирован с Call of Duty: Warzone, позволяя игрокам прогрессировать и использовать оружие, операторов и другие косметические предметы в обеих играх, в дополнение к существующих предметов Modern Warfare и Cold War в Warzone. Кроме того, как и в предыдущих основных частях франшизы Call of Duty с 2019 года, мультиплеер Vanguard также будет полностью кросс-платформен с поддержкой кросс-поколения игр на домашних игровых консолях восьмого и девятого поколений.
В Vanguard, разработанном Treyarch в сотрудничестве с Sledgehammer Games, возвращается кооперативный режим Zombies. Режим считается расширением сюжета Dark Aether и выступает в качестве пролога к сюжету Black Ops Cold War.