Fallout 3 is een openwereld role-playing game die zich afspeelt in een post-apocalyptische versie van Washington D.C. Je verlaat Vault 101 om je verdwenen vader te zoeken en ontdekt daarbij een gevaarlijke wereld vol mutanten, facties en morele keuzes.

De game combineert first-person en third-person gameplay met het V.A.T.S.-gevechtssysteem, dat tactische pauzes tijdens gevechten mogelijk maakt. De Xbox 360-versie bevat de volledige verhalencampagne en biedt een grote mate van vrijheid in verkenning en beslissingen.