Ace Combat: Joint Assault покидает вымышленные миры предыдущих частей Ace Combat и входит в реальный мир. Миссии проходят над Лондоном, Токио и Сан-Франциско, но все еще содержат вымышленные элементы, такие как огромные летающие крепости. Игрок берет на себя роль молодого пилота, который присоединяется к частной военной службе Martinez Security и вскоре должен сражаться с Валахией, своего рода бандитами, которые угрожают целым городам - но, конечно же, сюжет вскоре усложняется.
Геймплей в основном идентичен Ace Combat X: Skies of Deception, предшественнице PSP. Игрок управляет боевыми самолетами (от третьего лица или из кабины) и сражается с другими самолетами (или другими большими летающими врагами), уклоняясь от их ракет. После завершения миссий, которые в основном состоят из убийства определенного количества врагов или боев с боссами, игрок получает деньги, которые реинвестируются в открытие большего количества самолетов или улучшений. Эти самолеты основаны (и лицензированы) на реальных моделях и имеют определенные преимущества и недостатки, например. некоторые больше подходят против летающих врагов, в то время как бомбардировщики эффективны против наземных целей. Дерево миссий разветвляется, и игроку время от времени приходится выбирать между несколькими миссиями.