Последняя выжившая команда - победитель.
Чтобы выиграть, игрок должен учитывать силу ветра, уровень воды, силу выстрела (только для некоторого оружия) и окружаемый ландшафт. Однако, ландшафт в Worms 3D является полностью разрушаемым для воздействия оружия, что позволяет пробить туннель в земле, чтобы укрыться; разрушить почву под вражеским червяком, чтобы он упал в воду, или столкнуть червя в яму.
Вражеский червь может быть уничтожен, когда уровень его запаса здоровья достиг нуля или когда он упал в воду.

В Worms 3D присутствуют такие режимы как и в предыдущих версиях серии, а именно: кампания, быстрая игра, обучение и соревнования(дезматч). Кроме Индивидуальной игры, есть возможность коллективной игры и игры по сети. Игрок может создавать свою собственную команду, настроить её (выбирать любимое супер оружие, озвучку команды, создавать собственные имена для каждого червя).
Цель игры - уничтожить всех вражеских червей, но в режиме кампании игроку предстоит выполнять особенные миссии. Сам геймплей почти не изменился от предшественников серии, за исключением трехмерного измерения, которое даёт игроку больше свободы и больше возможностей. Как и в предыдущих сериях, в игре присутствует полностью разрушаемое окружение, которое сильно влияет на геймплей (игрок может создавать туннели, ямы под другими вражескими червями и тд.).
Кампания состоит из 35 миссий, в которых игрок играя за свою команду должен выполнить определенную миссию (уничтожить вражеских червей, собрать определенное количество ящиков, или взорвать определенное количество объектов на карте). После выполнения миссий игрок получает вознаграждение которое зависит от качества выполнения миссий. Так получив золотую медаль можно открыть закрытые карты, соревнования, Вормопедию, звуки и схемы. В игре есть пасхальные яйца, которые не входят в часть миссии, но выполнение их дает возможность открыть еще больше секретных мест.
В режиме Соревнований, необходимо собрать как можно больше ящиков за минимальное время, или же сбить больше мишеней. Прохождение соревнований открывает закрытые оружия. Кроме соревнований в этом режиме есть еще и дезматч. Суть его в том чтобы убить вражескую команду за минимальное время, всего Дезматчей 10.
В игре существуют оружия, такие как: Базука, Граната, Кассетная бомба, Дробовик, Святая Граната, Узи, Ядерная бомба, Огненный удар, Толчок, Бейсбольная бита и т.д.