Сюжет Call of Duty: Black Ops Cold War разворачивается во время холодной войны в начале 1980-х годов. История вдохновлена реальными событиями, а в кампании представлены такие места, как Восточный Берлин, Вьетнам, Турция и штаб-квартира советского КГБ.
Центральным персонажем кампании является настраиваемый пользователем агент с позывным Белл с опциями для разных оттенков кожи, этнического происхождения и пола, а также с разными личностными чертами, которые обеспечивают внутриигровые льготы. У кампании будет несколько концовок, в зависимости от выбора игрока на протяжении всей кампании. Многопользовательская игра включает новые игровые режимы и возвращение игровых режимов, а также карты, которые подходят как для традиционного формата 6 на 6, так и для более масштабного боя 12 на 12. В игре также представлен новый игровой режим «Fireteam», который может поддерживать до 40 игроков. Система Create-a-Class из Modern Warfare возвращается с двумя основными отличиями: полевые обновления реализованы как часть экипировки классов, и у каждого класса есть выбор из четырёх возможных подстановочных знаков: Gunfighter (позволяет устанавливать на оружие 8 модулей вместо стандартных 5), Perk Greed (позволяет использовать 2 перка от каждого типа перков, всего 6 используемых перков), Danger Close (оборудование с двумя гранатами) или Lawbreaker (позволяет смешивать и сочетать любое оружие/перк любого типа в любом слоте).