Действие игры развернется в огромном неисследованном регионе виртуального мира Fallout — Нью-Вегасе — оазисе в постапокалиптической пустыне, за полный контроль над которым соперничают три крупные группировки. От того, какую сторону в этом конфликте выберет игрок, будет зависеть ход развития событий и, конечно, финал борьбы за власть.
Поклонникам Fallout предстоит проделать нелегкий путь по жаркой Пустоши Мохаве, добраться до дамбы Грувера, прогуляться по сверкающим неоном улицам Вегаса. Опасное путешествие сулит много интересного: встречи с весьма колоритными личностями, жестокие стычки между алчущими власти группировками, сражения с мутантами всех мастей и размеров. В распоряжении искателей приключений будет арсенал, в два раза превосходящий представленный в Fallout 3. Благодаря новой системе конфигурации оружия любое средство уничтожения противника можно будет ремонтировать и модифицировать в режиме реального времени.
Fallout: New Vegas представит новую систему общения с компаньонами, а также систему репутации, основанную на постулате "как аукнется, так и откликнется". Для тех, кто не ищет легких путей, в игре будет предусмотрен специальный "хардкорный" режим.