GTA Online je vlastne MMO hra, ktorá doplní GTA V kampaň. Online mód prinesie online misie, multiplayerové módy aj vlastný príbeh a postavy. Teda budete mať v prostredí postavy, ktoré môžete kontaktovať. Tie vám budú zadávať misie, na ktoré sa vydáte spolu s vašimi priateľmi. Príbeh bude oddelený od kampane a postupne ho budú autori rozširovať a dopĺňať o nové misie a možnosti, rovnako si vlastné multiplayerové módy a misie budete môcť vytvárať sami cez in-game editor. Rovnako svet GTA Online je oddelený od GTA 5 a na rozdiel od statického sveta v kampani sa online svet bude meniť a rozširovať.

Do samotného GTA Online sa prepnete výberom štvrtej postavy na D-pade, kde máte tri postavy hlavné v kampani a pri zvolení štvrtej sa hra prepne na vašu vytvorenú postavu a presúvate sa do online sveta. V ňom máte prístuné všetky aktivity z offline sveta ako tenis, base jumping, golf atď., ale s priateľmi teraz môžete vyraziť na kooperačné lúpeže, dať si preteky, deathmatche, môžete vyraziť na útok gangu, alebo si to rozdať s inou bandou.

Chýbať, samozrejme, nebudú štatistiky, postupovanie v rebríčku kriminálnikov, úpravu postavy, zbieranie vozidiel do garáže, kupovanie budov a to za zarobené peniaze v misiách. Rozdielom oproti MMO hre bude ale zásadné obmedzenie počtu hráčov, kde si zahrá len 16 hráčov na celej mape.

Samotných hráčov môžete pozývať do svojej online hry telefónom, kde ich prezvoníte ak hrajú singleplayer, alebo vám systém automaticky podľa vášho typu hry vyberie spoluhráčov. Ak nebudete chcieť s nikým spolupracovať, môžete tento svet objavovať aj sám.

GTA Online však nevyjde spolu s hrou, ale bude dostupné formou updatu až 1. októbra 2013.