Пошаговая стратегия Warhammer 40,000: Battlesector переносит в мир будущего 41-го тысячелетия. Требуется собирать свои военные отряды, наращивать силы, развивать способности лидеров и вступать в напряженное противостояние, управляя разрушительным оружием. Необходимо пройти насыщенную сюжетную кампанию из 20 уникальных заданий. История посвящена опустошению континента Ваала. Требуется вместе с сержантом Карлеоном и его союзниками очистить Баал Секундус от влияния тиранидов. Помимо, предстоит сохранить наследие Кровавых Ангелов.

Помимо режима кампании представлена Схватка, где потребуется взять под свое управление одну из трех фракций. Можно контролировать таких культовые отряды, как Кровавый Жрец, Библиотекарь, Дредноут и Тиран Улья. В Warhammer 40,000: Battlesector доступно более 60 способностей и около 50 типов вооружения. У каждой стороны есть система Momentum, которая используется для появления юнита Surged. Сверхчеловеческие способности объединяются с мощным оружием, чтобы наносить критический урон по врагам.

Зарабатывая командные очки, потребуется задействовать авиацию. У каждой фракции она представлена уникальными юнитами. Штормовой Ворон может уничтожать ксеносов ракетами или наносить глубокий удар в тылу врага. Гарпия-тиранид прорывает оборону при помощи ультравизга и разбрасывает по полю споровые мины. Мультиплеер в Вархаммер 40000: Battlesector представлен асинхронным режимом и позволяет принять участие в поединках Hotseat.