经历了令全世界混乱的DC战争（第二次机器人大战），世界暂时得到了和平。半年后，扎比家支配了DC，吉伦扎比成为DC的新统帅。至此，全世界各国感觉到了世界统一的必要性，于是成立了新的国际机关地球联邦，DC战争时的英雄，联邦的外部部队朗德贝尔名义上担任着各国治安的任务。在如此不安定的形势下，新的威胁开始了.
《第3次超级机器人大战》在SFC上登陆，一切也得到极大的强化。战斗追加了各种地形背景，令铁甲万能侠防守于光子力研究所、夏亚与阿姆罗在陨石带中战斗等场面重现。SFC的强大机能亦令武器的画面表现更加多样化——浮游炮、垒球炮等非凡武器都活现于玩家眼前。
游戏废除了《第2次》中的道具店系统，取而代之的机体强化系统，一直延用至今。可以说《第3次》的出现影响了以后的机战作品，无疑《第3次》是最成功的机战作品之一。SFC版的第三次还不能改造武器，改造方面包括界限反应、装甲、HP和EN。PS复刻版可以改造武器。
从这部作品开始加入的选项，可以让机师换乘机体，当然高达机师还是只能驾驶机动战士系的机体，不能去“抢”盖塔系列或万能侠Z系列的机体用
