Brothers in Arms: D-Day is de eerste titel in de Brothers in Arms-serie voor de PSP. Net als de andere games in de BIA-franchise, speelt deze shooter zich af in de Tweede Wereldoorlog en maakt hij veel gebruik van tactieken en dekkingssystemen met team gebaseerde acties. Het verhaal volgt Sgt. Matthew Baker en Cpl. Joe Hartstock door de Normandy-campagne.
D-Day kan worden beschouwd als een remix van de eerste twee titels in de serie, Road to Hill 30 en Earned in Blood, aangezien de levels en gevechtsmissies werden geselecteerd uit de eerste twee BIA-games en opnieuw werden bewerkt voor de PSP, naast een set nieuwe levels. De speler kan nu gebruikmaken van bazookateams en mortieren afvuren. Teamgenoten hebben nieuwe vaardigheden, dekkingen kunnen worden vernietigd en er zijn nieuwe wapens. Veel van de gameplay is gebaseerd op het coördineren van teamgenoten. Tactieken worden vervolgens bepaald met behulp van een vogelperspectief op de actie.
Multiplayer-games via Wi-Fi Ad Hoc bieden 12 skirmish-missies of 4 verschillende spelmodi via de coöperatieve multiplayer-campagne.