Borderlands 3, как и предыдущие игры серии, является RPG-шутером от первого лица с возможностью кооперативного прохождения. Тем не менее, геймплей проекта получил изменения. Управление персонажем было дополнено возможностью взбираться на препятствия и совершать подкаты. Количество активных навыков было увеличено до трёх. В режиме повторного прохождения появился выбор сложности.

В кооперативный режим была введена отключаемая система по синхронизации уровня игрока с уровнем добываемого снаряжения и встречаемыми противниками.

Благодаря процедурной генерации оружия, в игре свыше миллиарда его вариаций, для которых записано более 7,5 тысяч звуковых дорожек. Характеристики оружия будут определяться степенью редкости, классом и маркой, под которой оно произведено. Без учёта особых марок (Anshin, Eridian и Pangolin), всего их будет представлено девять.

Игровой мир сформирован пятью вымышленными планетами, из которых официально анонсированы четыре: пустынная Пандора, место действия двух предыдущих игр; Прометея, киберпанк-стилистика которой была вдохновлена мангой Akira; Эдем-6, покрытая тропическими лесами и болотами; и Афины, на которой разместился монашеский орден. Также в игре присутствуют ещё две планеты, которые не были представлены официально. Первая - Некротафейо - родина Эридианцев, крайне странная планета с весьма враждебной фауной. Вторая планета Зайлург представленная во втором DLC представляет из себя заснеженную планету с ещё более агрессивной фауной, чем на Некротафейо. Перемещение между ними осуществляется на космическом корабле Убежище-3 (англ. Sanctuary III), который является базой протагонистов. Также на корабле можно украсить свою комнату, развесив несколько украшений в строго определённых местах и вывесив на стенды своё любимое оружие. Планеты будут поделены на открытые локации с фрагментарно линейным дизайном.

Несмотря на то, что графическая составляющая игры, как и в предыдущих частях, выдержана в технологии сел-шейдинга, при разработке был сделан акцент на большую детализацию эффектов. Окружающее пространство стало более интерактивным и частично разрушаемым.