Основные события происходят в 2277 году, спустя 200 лет после ядерной войны с Китаем и 36 лет после событий Fallout 2 на месте бывшего Вашингтона и округа Колумбия, ныне известного как Столичная пустошь (Capital Wasteland). По сравнению с пустошами Западного побережья Столичная пустошь очень мала, однако насыщена примечательными объектами и населёнными пунктами. В игре есть ряд строений, как фиктивных, существующих в рамках вселенной Fallout (фабрика Nuke-Cola, автомобильный завод Crysalis, Анкориджский мемориальный комплекс), так и реальных архитектурных памятников (Монумент Вашингтона, Мемориал Линкольна, Капитолий, Пентагон), а также Белый дом, точнее воронка от взрыва на том месте, где он должен быть, а о том, что там раньше был Белый дом, можно понять лишь по маркеру на карте. Столичная Пустошь стала ареной для выживания и влияния различных группировок, начиная от оседлых жителей небольших городков (некоторые насчитывают не более десятка жителей), беспринципных рейдеров, супермутантов (появившихся под воздействием вируса ВРЭ), одичавших и обычных гулей (мутированные радиацией люди) и заканчивая организованными группировками, такими как работорговцы, Братство Стали, отколовшиеся от них Изгои, Компания Коготь и Анклав. Стороны ведут непрерывную войну между собой за каждый стратегически важный объект.
Немаловажная роль отводится Вашингтонскому метрополитену, через туннели которого игроку придётся пробираться в случае, когда путешествие по поверхности невозможно.
Игровая вселенная Fallout 3 оформлена в стиле 1950-х годов, однако по своему технологическому развитию мир к моменту начала Великой войны 2077 года, за 2 часа уничтожившей практически всю земную цивилизацию, намного опережал реальный. Автомобили с атомными двигателями как альтернативными источниками энергии, повсеместное распространение роботов-помощников по дому, роботов-охранников и даже роботов-солдат, лазерное и плазменное оружие — примеры технологического скачка в альтернативной реальности мира Fallout 3. При этом многие технологии остались на уровне середины XX века, например, электронно-лучевые телевизоры с маленькими экранами, монохромные компьютеры, автомобили, хоть и на атомных двигателях, но очень похожие на автомобили 50-ых, бытовая техника и многое другое. На некоторых фан-сайтах это объясняется всеобъемлющей модой на «ретро» 2050—2060-х годов.
Системные требования
Процессор Intel Pentium IV 2,4 ГГц или лучше
ОЗУ 1 Гб
Видеокарта с 256 Мб видеопамяти, совместимая DirectX 9.0 (NVIDIA GeForce 6800/ATI Radeon X850 или лучше)
Звуковая карта, совместимая с DirectX 9.0с
DVD-ROM
