Thief Puzzle er et afslappet logisk puslespil med elementer af kriminalitet. Spilleren hjælper tyve, der har elastiske arme, med at stjæle ting fra folk med forskellige baggrunde på en lang række steder. Deres eneste opgave er at hjælpe hver enkelt tyv med at nå deres mål.
I en verden med pindefigurer ønsker forskellige tyve desperat at stjæle genstande. De kan udføre handlingen hvor som helst, f.eks. mens de kører i tog eller står på fortovet. I nogle tilfælde vil tyven stjæle en genstand fra en anden tyv. For eksempel kan de forsøge at stjæle en taske med uvurderlige genstande fra deres medsammensvorne under et museumskup.
Spilleren skal bruge sin sunde fornuft og logik til at finde ud af, hvordan man kan strække tyvens arm på en måde, så de ikke bliver taget på fersk gerning. Hvis de bliver fanget, skal de spille niveauet igen.
Spillet gør ikke scenarierne lette. En tyv kan forsøge at stjæle en genstand fra en ven eller en fremmed. Hvis en del af tyvens handske eller arm rører ved offeret, skal spilleren spille banen igen. Den bedste måde at forhindre kontakt på er normalt ved at strække armen hen over eller rundt om en anden genstand.
Thief Puzzle giver ikke adgang til alle steder på én gang. Spilleren skal opleve succes på et sted for at låse op for det næste.