《文明4》共有3种主要模式,包括多人联网的短游戏模式、共有400多个回合的标准游戏模式、以及至少550个回合的史诗模式。游戏横跨整个人类文明历史,从远古一直到未来的太空时代。本作共有85种技术,其中某些技术只有通过特定途径才能开发出来。游戏中共有7大宗教,宗教的预言者给你关於其他国家和城市的情报,而发现某种特定技术还有可能创立新的宗教。游戏中也有伟人和领袖的概念,将会出现历史上真实存在的28位领袖,这些领袖将会影响到文明的特色。伟人则分为5种类型,分别为:艺术家、企业界的大亨、预言者、工程师和科学家。