《辐射避难所》基于2077年战争爆发、人们在避难所中躲避核打击的背景。玩家扮演的角色是避难所（Vault）的监督者（Overseer），规划建造一座避难所。游戏包含资源收集、规划建造、人员配置、危机处理等元素，玩家需要操控避难所内的多名游戏角色，通过调配资源行动指令来保证这些角色的心情指数。玩家也可以制造武器与护甲，分配避难所成员外出探险，体验废土上光怪陆离的东西。