Nowością względem poprzednich części serii jest obecność wody rozmieszczonej w różnych partiach mapy, a nie wyłącznie na jej dnie. Gracze, niszcząc otoczenie, mogą spowodować wypływ wody ze zbiorników, co pozwala na zmywanie przeciwników z platform lub ich topienie, prowadzące do stopniowej utraty punktów życia. Gra wprowadza także nowe typy uzbrojenia, m.in. pistolet na wodę, wykorzystujące zaawansowaną symulację fizyki płynów. Dodatkowo pojawiają się interaktywne obiekty, które mogą zostać użyte jako elementy ofensywne lub defensywne.
Worms Revolution wprowadza również podział robaków na cztery zróżnicowane klasy postaci: żołnierza, zwiadowcę, naukowca oraz strażnika. Każda z klas charakteryzuje się unikalnymi cechami i umiejętnościami. Przykładowo, naukowiec potrafi tworzyć ulepszony ekwipunek oraz przyznawać sojuszniczym jednostkom dodatkowe punkty zdrowia na początku swojej tury.
Gra oferuje zarówno tryb jednoosobowy, jak i wieloosobowy, z możliwością rywalizacji lokalnej (na jednym urządzeniu) lub sieciowej. Użytkownicy mogą dostosowywać parametry rozgrywki, w tym zasady meczu, wygląd robaków, dostępne rodzaje broni oraz elementy otoczenia występujące na mapie.