更新时间：2024-09-20 21:00
《第3次超级机器人大战Z》是南梦宫万代以万普名义发售的回合制战略角色扮演游戏，简称“机战Z3”“SRWZIII”。本作与《第2次超级机器人大战Z 破界篇》一样，由两部作品构成，分别是2014年4月10日发售的前篇《第3次超级机器人大战Z 时狱篇》（下称《时狱篇》）和2015年4月2日发售的后篇《第3次超级机器人大战Z 天狱篇》（下称《天狱篇》），共2部曲成为Z系列的最终章。《时狱篇》的宣传词为“突贯吧，永远的时之牢狱。”，而《天狱篇》的宣传词为“扫灭吧，无尽的天之狱炎。”本作是Z系列的第4～5部作品，自《超级机器人大战Z》（下称“Z”）、《第2次Z》后终于迎来Z系列的最终章。2013年12月24日在“圣夜のスパロボ生配信!”中发表消息，是系列作中初次在playstation 3（PS3）及PlayStation Vita（PS Vita）推出的版权作品。
《第3次超级机器人大战Z》引入了多项新系统，包括小组战斗系统、小组情绪（Tag Tension）、小组指令（Tag Command）、战术连锁、D商店、极限爆发（Maximum Break）等。其中，小组战斗系统允许2机组成一队，虽然可任意切换主要及辅助机体，但无法分离、合流。小组情绪和小组指令是本作的新系统，只有组成小组的队伍才能使用的指令，使用时小组情绪必须达到MAX才行。战术连锁则是当连续击破敌机时，能够增加最终伤害值，资金及Z芯片的入手量。D商店能够用来购买强化机体或帮助队伍全体的零件，必须使用“Z芯片”才能购买。极限爆发则是由小组队伍同时进行攻击的系统，必须小组情绪到达MAX才能使用。此外，游戏还支持自订BGM功能，玩家可以将存在在游戏机的硬盘的MP3档作为战斗时的BGM。
《第3次超级机器人大战Z》包含了多部经典和新颖的机器人动画作品。时狱篇全32部作品，初参战作有4部作品。天狱篇则是全44部作品，初参战作有6部作品。时狱篇中，许多从Z系列第1作《Z》以来就持续参战的作品被移除掉，反过来第2作《第2次Z》才参战的作品则继续留存下来（一部分作品以续集取代）。天狱篇让时狱篇中移除的作品再度回归，参战作品也比再世篇的全40部作品更多，成为系列作中最多作品的一部。
在时狱篇中主角固定为ヒビキ・カミシロ（神城响）（主角名可更改），机体则是杰尼欧（机体名无法更改）。和之前的作品一样（《第4次》《F》《F完结编》、α系列、前作《Z》《第2次Z》），生日、血型也都能变更，并且透过生日和血型的组合来决定所拥有的精神指令。前期到达一定话数后可更改部队名（默认名称为Z-蓝色）。
《第3次超级机器人大战Z》中出现了多款新的机体，包括杰尼欧／杰尼欧·GAI／杰米尼欧·雷（ジェニオン／ジェニオン・ガイ／ジェミニオン・レイ，Genion／Genion Glitter Armament Infinity／Geminion Ray）等。杰尼欧是响和凉音所搭乘的DEM 3号机，具备高性能泛用机的特点，并能在特定情况下变形为GAI形态。制造者、出处、动力和所用的技术一概不明，AG似乎知道一些消息，但守口如瓶。原本预定的驾驶员是ジ・エーデル・ベルナル平行世界的自己：西条凉音。
《第3次超级机器人大战Z》的主题曲和片尾曲由JAM Project负责。时狱篇的片头曲为“Rebellion ～反逆の士达～”，作词、作曲：影山浩宣，编曲：寺田志保、栗山善亲，主唱：JAM Project。片尾曲为“PRAY FOR YOU”，主唱：JAM Project。天狱篇的片头曲为“决战 the Final Round”，主唱：JAM Project。片尾曲为“END OF HEAVEN”，主唱：JAM Project。