Age of Wonders III is, net als de vorige games in de serie, een turn-based strategiespel dat zich afspeelt in een fantasy-universum waarin de speler de rol aanneemt van een politiek-militaire leider. De gameplay is gebaseerd op 4x (ontdekken, uitbreiden, exploiteren en uitroeien) waarbij spelers de wereldkaart verkennen en langzaam een imperium opbouwen door middel van kolonisatie, oorlog en diplomatie met rivaliserende machten. Nieuw in III is echter de grotere toevoeging van rollenspelfuncties, waarbij spelers eerst hun leider moeten kiezen en aanpassen, waarbij alle opties afhankelijk zijn van de gekozen speelstijl van de speler. In de eerste release zijn er zes rassen beschikbaar: mensen, draconianen, hoge elven, dwergen, orks en goblins, die allemaal het ras van hun rijk zullen bepalen, met elk unieke voordelen en vaardigheden. De leider en het rijk worden verder gevormd door de keuze uit vaardigheden die zijn gebaseerd op traditionele RPG-klassen en door verdere specialisaties en vaardigheden om uit te kiezen. Elke leidersklasse heeft ook toegang tot zijn eigen unieke eenheden met een eigen visuele uitstraling op basis van het bijbehorende ras, elk om tegemoet te komen aan hun eigen unieke benadering van strategie, zowel in de strijd als tijdens het beheer van hun rijk. Bij de release kan een leider uit zes verschillende klassen bestaan. De klasse „Sorcerer” legt de nadruk op het gebruik van magie voor betovering en het oproepen van krachtige eenheden. De „theocraat” is afgeleid van een georganiseerde, op religie gebaseerde samenleving met aanhangers van zeloten en het gebruik van heilige spreuken en krijgers. De „Rogue” is voorstander van minder directe benaderingen van situaties, waarbij hij gebruik maakt van heimelijkheid, diefstal en manipulatie, evenals duistere magie in diplomatie en oorlogvoering. De „aartsdruïde” kanaliseert de kracht van de natuur en maakt daar gebruik van door zeer zelfvoorzienend te zijn en een beroep te kunnen doen op wilde wezens. De „Dreadnaught” leidt een samenleving in steampunk-stijl, waarbij gebruik wordt gemaakt van grote industrie, machines en eenheden op buskruit, zoals kanonnen en tanks. Ten slotte is de „Warlord” gespecialiseerd in directe conflict- en gevechtstactieken, waarbij gebruik wordt gemaakt van effectieve eenheden en vaardigheden die niet op magie zijn gebaseerd. Leiders zelf en afzonderlijke rekruteerbare heldeneenheden kunnen ervaring opdoen en een hoger niveau bereiken, terwijl ze ook nieuwe uitrusting en krachten kunnen verwerven. Spelers kunnen ook hun evenwicht tussen goed en kwaad ontwikkelen op basis van de acties van hun spelers en de culturen die de speler opneemt in zijn rijk, in plaats van te racen zoals in de vorige games in de serie. De steden leveren zelf een groot deel van de middelen, infrastructuur en de aanwerving van eenheden als gastheer. Onafhankelijke steden en eenheden die niet direct op een speler/leider zijn afgestemd, zijn ook aanwezig op de wereldkaart. Eenheden die afkomstig zijn uit een stad die niet aan hen gelieerd is, zullen vechten om het domein van een stad te beschermen, en ze zullen niet vergeten dat ze eraan verbonden zijn. Veel van deze onafhankelijke nederzettingen zijn geen steden in de traditionele zin van het woord, maar kunnen alternatieve nederzettingen zijn, zoals een „Giant's Keep” bijvoorbeeld. De speler kan deze bezittingen veroveren, wat zorgt voor eenheden zoals in een stad, of hij kan ze op diplomatieke wijze in zich opnemen door hulde te brengen en diplomatiek te staan en/of zich aan te sluiten. Speurtochten kunnen ook door onafhankelijke troepen en steden aan spelers worden gegeven, waaronder maar niet beperkt tot het opruimen van wilde eenheden, het zoeken naar relikwieën en zelfs het veroveren van steden en andere bezittingen. Quests kunnen de speler naast een beloning, zoals goud of uitrusting, ondersteunen door onafhankelijke troepen, waarbij de speler na voltooiing van de missie kan kiezen tussen een van beide. Net als in de eerste game in de serie biedt Age of Wonders III een verhaalgestuurde campagne die van twee kanten kan worden gespeeld: het Commonwealth Empire waarin de mens centraal staat en het Court of the High Elves. Naast de campagne zijn er ook scenario's voor één speler, online multiplayer, het genereren van willekeurige kaarten en een kaarteditor beschikbaar. De graphics van Age of Wonders III worden in 3D weergegeven in plaats van de isometrische weergave die de serie tot nu toe heeft gebruikt.