รูปแบบของรายการจะเป็นการเชิญเชฟยอดฝีมือจากทั่วโลกมาแข่งขันกับเชฟกระทะเหล็กซึ่งบางทีทางรายการได้เชิญคนดังจากต่างประเทศมาตัดสินร่วมกับคนดังของญี่ปุ่น และบางครั้งจะมีการเดินทางไปแข่งที่ต่างประเทศ เช่น สหรัฐอเมริกา จีน ฝรั่งเศส ฮ่องกง วัตถุดิบหลักที่นำมาใช้รายการบางครั้งก็จะมีราคาแพงและแปลกใหม่ โดยรวมทั้งหมดตลอดระยะเวลาของรายการ 6 ปีนั้นได้ใช้เงินไปกว่า 800 ล้านเยน ซึ่งเป็นงบที่สูงที่สุดในประวัติศาสตร์วงการโทรทัศน์ของญี่ปุ่นในช่วงก่อนปี ค.ศ. 2000 เช่น ตับห่าน, ปูทาราบะ, ปลาแชลมอน, เห็ดดำ แต่บางครั้งก็จะเป็นวัตถุดิบที่หาได้ง่ายโดยทั่วไป เช่น กุ้งแม่น้ำ, กะหล่ำปลี ถั่วหมัก ผลไม้ต่างๆ เป็นต้น โดยวัตถุดิบหลักในแต่ละสัปดาห์ทั้งเชฟผู้ท้าชิงและเชฟกระทะเหล็กจะต้องนำมาทำอาหารอย่างน้อย 4 อย่างหรืออาจจะทำมากกว่านั้นก็ได้ ซึ่งจำนวนจานของอาหารแต่ละอย่างที่ต้องเตรียมในการตัดสินนั้นจะมีอย่างน้อย 6 จาน กล่าวคือ เตรียมให้พิธีกร 1 จาน และคณะกรรมการ 5 จานหรืออาจจะขึ้นอยู่กับจำนวนคณะกรรมการในแต่ละสัปดาห์และต้องเตรียม 1 จาน ของอาหารแต่ละอย่างออกมาต่างหากสำหรับการถ่ายภาพและการนำเสนอ โดยอาหารทั้งหมดจะทำด้วยเชฟกระทะเหล็กและมีผู้ช่วย ปกติแล้วทั้งเชฟผู้ท้าชิงและเชฟกระทะเหล็กจะเตรียมผู้ช่วยเชฟ 2 คนมาเองและอุปกรณ์เครื่องครัวอย่างอื่นอีกเพิ่มเติมนอกเหนือจากทางรายการที่มีอยู่นำมาใช้ในรายการได้

ในเวอร์ชันใหม่ปี 2012 ของทางรายการ ผู้ท้าชิงจะถูกเสนอชื่อ โดยเชฟที่มีชื่อเสียงให้ได้ทราบกันทางโทรทัศน์เลยหรือจะมาแข่งโดยการโหวตจากผู้ชมผ่านทางเว็บไซด์ของรายการหรือจากช่องทางอื่นๆ ที่รายการมีให้ โดยผู้ที่ชนะเชฟกระทะเหล็กจะมีสิทธิ์ในการเข้าแข่งขันเพื่อเป็นเชฟกระทะเหล็กคนที่ 4 ของรายการ และข้อแตกต่างอีก 1 อย่าง คือ ผู้ท้าชิงจะไม่มีสิทธิ์เลือกเชฟกระทะเหล็กที่จะแข่งขันด้วย แต่ทางรายการจะเป็นผู้เลือกเตรียมไว้ให้ก่อนล่วงหน้าแล้ว ซึ่งบางครั้งรูปแบบการทำอาหารนั้นไม่ตรงกัน เช่น ผู้ท้าชิงมีความถนัดในอาหารญี่ปุ่น อาจต้องแข่งกับเชฟกระทะเหล็กอาหารฝรั่งเศส เป็นต้น ต่อมารายการถูกถอดจากผังหลังจากออกอากาศไปได้ 10 ตอนและออกอากาศต่อจนจบ 13 ตอนและมีการวางตัว เชฟกระทะเหล็กคนที่ 4 สำหรับอาหารอิตาเลียน ไว้เป็นที่เรียบร้อยแทนการสรรหาจากการแข่งขันและนับตั้งแต่เดือนเมษายน พ.ศ. 2556 เป็นต้นไป รายการจะถูกออกอากาศเป็นครั้งคราวเนื่องในโอกาสพิเศษเท่านั้น