En New Pokémon Snap, el jugador es un fotógrafo Pokémon, que visita varias islas en la región de Lensis para ayudar en los estudios de investigación del Profesor Espejo y sus asistentes. Tomar fotografías ayuda al jugador a construir un compendio llamado Fotodex;​ el título presenta más de 200 Pokémon diferentes para que el usuario los retrate.​ Además de agregar imágenes a la Fotodex, el jugador también ayuda a investigar el fenómeno Lúmini, que produce que los Pokémon y las plantas adquieran un brillo especial.

Para cada expedición de investigación, el usuario viaja en un aerodeslizador sobre rieles, el Neo-One, para fotografiar Pokémon de forma segura en sus entornos naturales. Estos hábitats incluyen selvas, desiertos y playas,​ que se pueden visitar durante el día o la noche para examinar diferentes tipos de Pokémon.​ Cada foto que toma el jugador es calificada por el Profesor Espejo en una escala de una a cuatro estrellas,​ teniendo en cuenta aspectos como la composición de la toma, la cercanía del Pokémon y si está frente a la cámara o no. Los jugadores pueden decidir guardar esas fotos en la Fotodex, que puede contener hasta cuatro imágenes de cada Pokémon (una en cada clasificación).​ A medida que los usuarios toman fotografías de mayor calidad ganan puntos de expedición, que sirven para mejorar el nivel de investigación de cada área en la región. Los niveles de investigación más altos abrirán más niveles para explorar en esa zona.