Cowboy Bebop: Space Serenade est un jeu de deck-building compétitif pour deux à quatre joueurs dans lequel chacun incarne l’un des quatre membres de l’équipage du Bebop. Chaque joueur cherche à prouver qu’il est le meilleur chasseur de primes en accumulant le plus de points de réputation à la fin de la partie. Pour y parvenir, il doit capturer les criminels recherchés par l’ISSP, dans un esprit de collaboration limitée. Au fil de la partie, les joueurs achètent des cartes afin d’améliorer leur paquet personnel et mieux gérer les ressources nécessaires à leur réussite. Ils peuvent voyager de planète en planète en dépensant du carburant, utiliser leurs capacités spéciales et même celles d’autres joueurs s’ils se trouvent au même endroit. La partie se termine lorsque le redoutable Vicious est capturé ou qu’il parvient à s’enfuir.