操作系统：原生Android 4.2.1

作为一款搭载Tegra 4处理器的设备，Shield毫无悬念的搭载了Android操作系统，具体系统版本为Android 4.2.1，虽然不是最新的，但NVIDIA已经承诺过会经常提供OTA在线更新，让Shield时刻保持最强的性能。

界面方面，NVIDIA采用了纯原生风格的UI，几乎没有经过任何的修改，在最大程度上降低了系统对硬件资源的占用。除了原生系统自带的软件之外，NVIDIA还预装了一批自家的软件，包括Shield游戏商店等等。

需要说明的是NVIDIA搭载的5英寸屏幕是支持触控操作的，但同时也能够支持Shield键盘操作，而且右侧模拟摇杆则像是虚拟鼠标，功能区的A键则可作为系统确定键来使用。

SHIELD上预装了一个整合应用，可以在三个标签页中分别集中查看启动已安装的游戏、查看SHIELD优化游戏并登陆Google Play商店下载或购买、启动PC游戏流传输。