马里兰工作室的成员们将F3的游戏世界设定在一处相对闻名的城市:华盛顿。它将为这场核战后的冒险提供戏剧性的舞台。在辐射的平行世界里,二战后的许多事件与我们不同,一系列恐怖诱因导致了2077年毁灭文明的浩劫。二百年后,当你迈出101号避难所时,世界已挨过了一阵艰难的喘息,有些地方已经开始在探讨眼下的颓败,如同穿行在杰斐逊纪念堂的废墟之间;或是翻寻华盛顿纪念碑的瓦砾与残片。被称之为钢钉城(Rivet City)的较大聚居地占据着并延伸在一艘航空母舰的四周,而地处偏僻如兆吨镇(town of Megaton)也同样为人们提供着生命的堡垒。数量庞大的地下通道与下水道将覆盖整个游戏世界。本作的地图面积要略小于上古4的可探索区域,不过依旧版图庞大,分布着数之不尽的任务,而后启示录风格的荒芜大地则意味着只有很少的地貌特征与之相符。