У грі Virtua Tennis 3 представлено 20 міжнародних зірок тенісу, таких як Роджер Федерер, Ліндсі Девенпорт та Марія Шарапова, проти яких вам потрібно змагатися в основі гри: Світовий тур. Ви створюєте свого власного персонажа і граєте, щоб досягти першого місця у світовому рейтинговому списку.
Virtua Tennis 3 не є симуляцією, як Top Spin 2, і для виконання всього можливого геймплею потрібні лише три кнопки. Ще потрібно витратити час на тренування персонажа за допомогою декількох міні-ігор, в яких вам потрібно потрапити по колу з іншого боку мережі або перемогти інопланетян, даючи їм відпор.
Ви також можете грати як один із професіоналів проти компьютера чи друга (або двоє, якщо ви граєте в коопіративі). Вірно до серії домашньої версії, є також 12 міні-ігор, доступних для гри проти ваших друзів. Сюди входять як тренінги зі світового туру, так і різні, такі як керлінг або супербінго. Режим турніру та виставковий режим також присутні в аркадній версії, але режим виклику замінено режимом світового туру та режимом вечірок.