Civilization IV jest strategiczną grą turową. Rozgrywka w niej podzielona jest na tury, podczas których gracze wykonują kolejno swoje ruchy. Rozgrywka toczy się w trójwymiarowym środowisku (po raz pierwszy w serii), z reguły na losowo generowanej trójwymiarowej mapie, która dzieli się na kwadratowe pola symbolizujące różne rodzaje terenu. Mapę można przybliżać, oddalać oraz obracać.
Pola w grze różnią się pod względem ukształtowania terenu, determinującego szybkość przemieszczania się jednostek, premię do obrony oraz wartość danego obszaru. Ta ostatnia jest określona przez liczbę punktów handlu, żywności oraz produktywności. Punkty handlu warunkują ilość jednostek złota, jakie mogą wpłynąć do budżetu państwa. Punkty żywności wpływają na stopień wyżywienia miast, natomiast punkty produktywności przeznaczane są do produkcji jednostek oraz budynków. Na danych polach mogą znajdować się bogactwa naturalne (zwierzęta, surowce, rośliny uprawne itp.), które po eksploatacji przynoszą dodatkowe modyfikatory do wartości pól.