线上模式的活动自由度比故事模式更高。玩家初次进入游戏可选择角色的性别，并自由编辑和风格化自己的角色，也有各种服饰及其个性化动作供选择。玩家也可以拥有多处标准资产（如公寓、车库等）来作为安全屋和存放自己购买的载具。截至2022年7月26日的更新，玩家拥有标准资产的上限已增至10个。玩家在一个平台最多可拥有两个角色，且游戏财产共通。在早期，只要注册并登陆Rockstar Games Social Club，即可在不同平台上用相同的人物且不会有损失[2]，现已取消。
虚拟岛屿佩里科岛的鸟瞰图
自由战局相比故事模式少了一些细节，比如为了避免网络负担过大而移除所有动物、减少汽车流量等。玩家可以像故事模式一样自由探索圣安地列斯，亦可与其他玩家互动、驾驶载具进行“即时竞速”，或者一起完成自由模式活动（如“商战”任务或各式挑战），甚至自由攻击，进行“单挑死斗”等。玩家也可以在Social Club上创建自己的帮会或加入最多5个帮会，与同帮会成员在战局一起进行活动。
线上模式中一共有5种战局供玩家选择，每个战局上限30人：
公开战局：所有玩家都可进入的战局，且只有此战局与邀请战局可进行下文提到的贩卖活动；
帮会战局：所属帮会成员可以进入的战局，可容纳2-4个帮会；
私人帮会战局：只允许与房主所属同一帮会的成员可以进入的战局；
好友战局：只允许房主及其好友进入的战局；
邀请战局：只允许房主及其邀请的好友进入的战局，且只有此战局与公开战局可进行下文提到的贩卖活动；
单人战局：此战局只有房主独自进入，且活动限制比上述战局要严格，比如不可成立CEO或摩托帮等。该战局在《洛圣都毒品战》更新中被移除。
在时间设定上，GTAOnline时间线早于线下模式，从2017年军火霸业DLC更新开始，时间线与现实同步。而随着游戏的逐年更新，玩家可发展自己的“地下生意”，包括出口货物或车辆、走私毒品、贩卖军火等。在线上模式中，还有大量差事供玩家游玩，玩家可在主菜单选择进入小型任务，包括但不限于联系人差事、对抗模式及各种竞速；也可以购买游戏厅、虎鲸等特殊资产，用于与其他玩家合作开展抢劫等大型任务。
游戏一般逢每周四（或周二）进行小型更新，通常提供部分双倍或三倍差事以及打折物品，也会应时进行独立日、万圣节及圣诞节特殊活动，推出限时任务、载具、服饰等。
个人载具
编辑
载具作为游戏中的一个主要元素，线上模式中的载具及其系统机制逐渐完善。个人载具管理方面，相比故事模式中没有任何对个人载具的保护措施，在线上模式中，玩家拥有载具皆有“汽车全险”，如果载具被毁即可呼叫游戏中的“共荣保险”公司来提回载具。个人载具一般通过打电话呼叫“技工”来帮助送达，在不需要或者需要替换载具的时候可在菜单中选择“送回载具至车库”。
随着游戏的更新，线上模式有着各式载具可供选择及改装，涵盖了超级跑车、跑车、肌肉车等多达22个种类。而在《名钻赌场豪劫》更新之后，玩家还可以体验开轮式赛车并参与相应的竞速赛事。玩家也可以根据游玩任务需要选择有着装甲、或者自带机枪及制导导弹武装，甚至是有着悬浮、两栖或喷射加速能力的特殊车辆。游戏中亦出现了以大众文化元素为原型的载具，例如灭世暴徒2000（美剧《霹雳游侠》中的KITT（英语：KITT））、德罗索（《回到未来》系列中的迪罗伦时光机）、凯撒大帝（《疯狂的麦克斯》系列中的Pursuit Special（英语：Pursuit Special））等。在日后的更新中，游戏里亦出现了不少可客制化的飞机及直升机，玩家可购置机库来存放并添加改装工坊来改装及武装化部分飞行载具。除此之外还有“载具资产”，此类载具造型庞大，但可以帮助玩家游玩或完成其它任务。