Gracze mogą wcielić się w 150 zawodników wzorowanych na prawdziwych zawodnikach federacji UFC i nieistniejącej już PRIDE, w tym jej największych gwiazdach. Po raz pierwszy w cyklu pojawiają się reprezentanci lżejszych kategorii wagowych – koguciej i piórkowej – a to dzięki wchłonięciu przez UFC federacji WEC. Tak więc oprócz gwiazd pokroju Brocka Lesnara, Andersona Silvy czy Tito Ortiza, w grze występują także Dominic Cruz czy Uriah Faber. Dzięki bogatym opcjom indywidualizacji cech i wyglądu tworzyć można również własnych zawodników.

Pojedynki w UFC Undisputed 3 toczą się w zamkniętej klatce, zwanej oktagonem lub na klasycznym ringu. Bogactwo dostępnych technik walki sprawia, że starcia są wyjątkowo różnorodne i emocjonujące. Po raz pierwszy w historii serii gracze mogą walczyć według reguł nieistniejącej już japońskiej organizacji PRIDE, które uznawane są za najbardziej brutalne (dozwolone są kopnięcia w głowę leżącego zawodnika). Na uwagę zasługuje realistyczne odwzorowanie pojedynków, które zgodnie z rzeczywistością rozgrywają się w stójce, klinczu czy parterze. Obok wprowadzenia wielu technik do tej pory nieobecnych (między innymi poddania w stójce czy możliwości nokautu technicznego przez kopnięcia w nogi) gruntowne zmiany przeszedł nieco kulejący w poprzednich odsłonach system poddań. Oparty na dwuwymiarowej mini grze daje większą kontrolę niż kręcenie analogiem, a ponad to jest w większym stopniu zależny od umiejętności zawodnika i jego stanu fizycznego