Разработка GTA: San Andreas началась в 2002 году. В октябре 2003 года было официально объявлено, что игра выйдет в конце 2004 года. Бытовали две теории относительно места, где будут разворачиваться действия игры: одни считали, что действие игры будет происходить в штате Сан-Андреас, основанном на Калифорнии и Неваде, другие же — в Син-Сити, основанном на Финиксе, штат Аризона.

  Действие в игре происходит в штате Сан-Андреас, который состоит из трех островов и двух полуостровов, на которых находятся три города и небольшие посёлки. Города: Лос-Сантос, Сан-Фиерро, Лас-Вентурас, прототипами которым послужили Лос-Анджелес, Сан-Франциско и Лас-Вегас соответственно. Помимо этого, в штате есть множество небольших городков, а вокруг Лас-Вентураса раскинулась пустыня, знаменитая своими "столовыми горами", плотиной Гувера, небольшими городами-призраками и кладбищем самолётов; Лос-Сантос окружён сельской местностью, а недалеко от Сан-Фиерро находится гора Чилиад. Подсчитано, что карта GTA: San Andreas больше карты GTA Vice City в 3, а GTA 3 — в 4 раза.

  GTA: San Andreas во многом опередила предшественницу — GTA: Vice City, а некоторые элементы геймплея не встречаются даже в последующих играх серии.

  К примеру, главный герой может плавать, и не только над водой, но и под; взбираться на заборы, крыши; появились динамические тени, меняющиеся от расположения солнца; количество транспортных средств взросло до двухсот: теперь появились велосипеды и квадроциклы; появились пиццерии, закусочные и бары, в которых герой может питаться. Если главный герой не будет долго питаться, то он начнёт худеть, и в конце концов упадёт в обморок. Если же, наоборот, будет много питаться, то начнёт толстеть. В игре появились тренировочные залы, где СиДжей может качаться и изучить определённый вид борьбы: в Лос-Сантосе бокс, в Сан-Фиерро — каратэ, а в Лас-Вентурасе — элементы рукопашного боя. Также появились магазины одежды: Binko, ZIP, ProLaps, Didier Sachs, в которых можно купить штаны, куртки, рубашки, кеды, туфли, шляпы, повязки, часы и даже цепочки. Причем, в магазинах одежды одной фирмы одежда отличается от магазинов других. Появились парикмахерские, в которых можно изменить причёску; татуировочные комнаты, в которых герою сделают татуировки на различные части тела: на грудь, на спину, плечи, предплечья, как на правую, так и на левую стороны.
 

  Также у персонажа есть ряд навыков: стрельбы, вождения транспортных средств, объём легких, уровень признания банды, привлекательности, силы, которые можно улучшать.

  Главным героем игры стал афроамериканец Карл Джонсон (он же СиДжей), первый из трех чернокожих протагонистов игры (вторым стал Виктор Вэнс, третьим — Франклин Клинтон), который вместе с братом Свитом борется за доминирование их банды в городе.

  Геймплей GTA: San Andreas остался таким же, как и предыдущие игры: игроку предстоит выполнять криминальные задания даваемые криминальными личностями или друзьями, за выполнение которых игрок получает денежное вознаграждение, которые можно потратить на покупку недвижимости, автомобиля, одежды или поиграть в казино. В GTA: San Andreas, как и во всех играх серии, происходит сочетание нескольких жанров, таких как шутер, авто- авиа- симулятор, action-adventure. (Такой жанр называется «песочницей», что позволяет игроку свободно передвигаться по открытому миру игры, выполнять как и обязательные сюжетные миссии, так и второстепенные, к которым можно отнести работу таксиста, медика, пожарника, полицейского, сутенера и вора. Именно это и делает игру очень разнообразной и незабываемой).
 

  Также разработчики отказались от миссий "Ярости" (Rampage), целью которых было уничтожение игроком за 2 минуты, из определённого оружия, определённое количество людей или транспорта.

  Всего в игре около ста основных сюжетных миссий. Ну, а если скучно, игрок может ночью красть бытовую технику из домов, закрашивать граффити, фотографировать определенные места, собирать подковы или спрятанные под водой устрицы.

  Помимо этого Карл может встречаться с девушками, водить их в кафе, бар, на дискотеку, или просто покататься по городу. Также Карл в казино может играть на деньги в бильярд, покер, рулетку. Для входа доступно всего лишь три казино: "Казино Калигулы", "Казино Четырёх Драконов", и более скромное казино в районе Западных Песков.

  В игре около двух ста видов транспортных средств, в числе которых легковые автомобили, автомобили банд, фургоны, грузовики, мотоциклы, байки, велосипеды, катера, вертолеты, самолеты, танк, вездеходы, квадроциклы и машина-амфибия.

  Радиостанций стало одиннадцать (против 8 в GTA 3, 9 — в Vice City и Vice City Stories). Это:

  Движком для GTA: San Andreas стал популярный движок RenderWare. Этот движок использовался в GTA III и GTA: Vice City. После выхода San Andreas, RenderWare стал собственностью игрового гиганта — Electronic Arts. В результате многие игровые компании, Rockstar Games в том числе, этот движок в последующем не использовали. Rockstar Games было вынуждено начать разработку своего собственного движка. Первой игрой на этом движке стала Grand Theft Auto IV.