Fallout Shelter nhận được những lời bình phẩm "hỗn tạp", theo trang web tổng hợp kết quả đánh giá Metacritic. Những người đánh giá thường thích thú lối chơi độc đáo, dù đã chỉ trích sự thiếu đi chiều sâu của nó. Harry Slater đến từ Pocket Gamer đã phát biểu, "Đây chưa hẳn là tựa game hậu tận thế tuyệt vời nhất, nhưng nếu bạn thích loại game bất chợt thì có rất nhiều thứ hay ho ở đây."[33] Chris Carter đến từ Destructoid viết, "Tôi không muốn chơi nó mỗi ngày mãi mãi, nhưng nó chắc chắn đáng giá để tôi tiêu tốn thời gian vào đấy."[26] Justin Davis của IGN đã đưa ra lời nhận xét "Fallout Shelter quá sức liều lĩnh cần một tập hợp các mục tiêu cuối game hoặc bồn chứa tài nguyên như mong đợi."[30]

Phần hình ảnh trong game nhận được một số lời khen ngợi. Daniel Tack của Game Informer đã tóm lược phần hình ảnh "mang hương vị cái đẹp thẩm mỹ của Vault Boy."[27] Chris Carter nhận xét rằng "về mặt hình ảnh, Fallout Shelter tỏ ra trực quan hơn nhiều so với hầu hết các game quản lý tài nguyên trên thị trường".[26] Jason Faulkner của Gamezebo phát hiện ra phần đồ họa trông "ấn tượng", viết rằng "không chỉ những cư dân Vault dễ thương được thể hiện theo đúng phong cách sắc nét, chuẩn mực của Fallout, mà chính vault của nó cũng khá tuyệt vời."[32] Giới phê bình đã có những ý kiến trái chiều về hoạt động giao dịch vật phẩm ảo trong game. Jeb Haught của Game Revolution đưa ra lời nhận xét, "khi tôi thêm lợi thế giao dịch vật phẩm ảo vào sự kết hợp hậu tận thế, kết quả sẽ tạo ra vị giác chua cay trong miệng của tôi".[28] Daniel Tack tuyên bố rằng "tùy chọn cửa hàng tiền mặt trong một tựa game free-to-play thế này là is hoàn toàn không gây phiền hà và không cần thiết".[27] Ngược lại, Justin Davis nói rằng "thực ra mọi yếu tố về lối chơi khác đều phải có được cách thức di động lỗi thời – bằng cách chờ đợi xung quanh."[30]

Fallout Shelter trở thành ứng dụng iOS miễn phí phổ biến nhất tại Mỹ và Anh trong một ngày kể từ lần phát hành,[1] và là tựa game iOS nổi tiếng nhất vào ngày 26 tháng 6 năm 2015.[35] Tính đến ngày 12 tháng 6 năm 2016, Fallout Shelter đã có hơn 50 triệu người chơi.[36] Giám đốc Studio Todd Howard ước tính họ đã có 75 triệu người chơi vào tháng 2 năm 2017. Nhờ vào sự thành công của Fallout Shelter mà studio đã bắt tay vào việc phát triển một bản game trên điện thoại di động thứ hai.[37]