Al igual que en otros juegos de guerra en miniatura, los jugadores representan batallas utilizando modelos en miniatura de guerreros y vehículos de combate. El área de juego es una maqueta de un campo de batalla que se puede ver sobre una mesa y que incluye modelos de edificios, colinas, árboles y otros elementos del terreno. Cada jugador se turna para mover sus modelos de guerreros por el campo de batalla y luchar contra los guerreros de su oponente. Estas luchas se resuelven utilizando dados y cálculos aritméticos simples.

Warhammer 40,000 se desarrolla en un futuro lejano, donde una civilización humana estancada y dogmática se ve acosada por todos lados por alienígenas hostiles y criaturas sobrenaturales. Los modelos del juego son una mezcla de humanos, alienígenas y monstruos sobrenaturales, que empuñan armas futuristas y poderes sobrenaturales. El entorno ficticio del juego se ha desarrollado a través de una gran cantidad de novelas, publicadas por Black Library (la división editorial de Games Workshop). Warhammer 40,000 tomó su nombre de Warhammer Fantasy Battle, que es un juego de guerra de fantasía medieval también producido por Games Workshop. Warhammer 40,000 fue concebido inicialmente como una contraparte de ciencia ficción de Warhammer Fantasy, y si bien no están conectados entre sí en un universo compartido, sus escenarios comparten temas similares.