Call of Duty: Black Ops incluye contenido multijugador en línea, con 3 modos diferentes disponibles, los cuales emplazan variados tipos de juegos. El multijugador soporta un variado número de jugadores, el cual dependerá según el modo de juego, y permite a los jugadores explorar todos los mapas disponibles. El modo usa un sistema de pertrechos y rangos. Los jugadores posee un sistema de puntos de experiencia, los cuales se obtienen al cumplir el objetivo requerido de los modos de juego, o también al acabar con la mayor cantidad de enemigos en las partidas que se jueguen. El modo multijugador se centra en la socialización y personalización.La personalización se ha mejorado debido al «Create-a-Clase 2.0», el cual permite modificar con la apariencia así como ventajas actualizables; las armas son altamente personalizables con emblemas, accesorios, pintura de camuflaje; e incluso la mira de esta puede ser modificada y reemplazada con figuras o dibujos.
Hay varios tipos de juegos los cuales se engloban en 3 modos principales, estos son: «Core», «Barebones» y «Hardcore». Cada uno de estos incluyen los mismos modos de juegos, pero diferente forma de presentarlo. Los juegos en el modo Core incluyen; «Partida a muerte por equipos», donde 2 equipos compiten para acumular la mayor cantidad de puntos por medio de muertes en un juego de combate tradicional; «Partida a muerte por equipos mercenarios», similar a «Partida a muerte por equipos» a diferencia de que no se permite entrar por medio de una fiesta y los equipos se eligen al azar;«Todos contra todos», donde 10 jugadores compiten contra cada uno de los participantes, y sin la existencia de equipos;«Ground War», una mezcla entre «Partida a muerte por equipos» y «Dominio», donde 12-18 jugadores combaten; «Captura la Bandera», involucrando a dos equipos, los cuales compiten por el control de banderas, las cuales se encuentran en áreas designadas del mapas y controlarlas el máximo tiempo posible;«Buscar y Destruir», involucrando a dos equipos, en donde los jugadores deben destruir un determinado objeto, mientras que el otro equipo debe resguardar este mismo, ganando el equipo que o bien mate a todos miembros del equipo contrario, o que cumpla con el objetivo —destruir o resguardar el objeto—;«Demolición», similar a «Buscar y Destruir», sin embargo en este modo el jugador puede reaparecer tantas veces como se necesite;«Cuartel General», donde los equipos deben capturar una determinada área del mapa —el cuartel general— para así ganar puntos; «Dominación», en donde los equipos combaten por los puntos de control que posee el mapa; «Sabotaje», similar a «Buscar y Destruir», pero a diferencia de este, «Sabotaje» posee una bomba neutral, sólo una ronda por juego, los jugadores pueden reaparecer y ambos equipos deben tratar de destruir el objetivo; «Equipo Táctico»; y por último, «Nuketown 24/7», en donde 6-12 jugadores deben luchar obligatoriamente en el mapa «Nuketown».
Los mapas disponibles para el modo «Barebones» son los siguientes; «Pure», el cual excluye el uso de ventajas, racha de bajas, accesorios y equipamiento, en efecto los jugadores sólo pueden utilizar las armas primarias y secundarias, y las granadastácticas y letales; «Classic», en donde el jugador es incapacitado para usar accesorios y equipamiento, y las racha de bajas son limitados; y por último «Equipo Táctico», similar al del modo Core, a diferencia que en este los equipamientos, accesorios, racha de bajas y contratos son inutilizables. Por último, el modo Hardcore posee los mismos modos de juego que Core, a diferencia de que Hardcore tiene el HUD totalmente limitado, la cantidad de vida es más corta, y tardía en recuperarse, y el mapa desaparece por completo para todos los jugadores.
