Действие Resident Evil 3 вновь разворачивается в городе Раккун-Сити, кишащем зомби, и следует за Джилл Валентайн, которая пытается спастись от надвигающихся орд монстров-нежити. Игра начинается за день до событий Resident Evil 2, в конечном итоге продолжая их на следующий день.
На этот раз игроку предстоит пересечь значительную часть самого Раккун-Сити, а также совершить несколько коротких поездок в места, ставшие известными благодаря Resident Evil 2, такие как R.P.D. (полицейский участок Раккуна). На протяжении всей игры за Джилл охотится последний B.O.W. корпорации Umbrella и заглавный персонаж Немезис. Подобно Т-103 в RE2, Немезис будет появляться в предусмотренных сценарием случаях по ходу сюжета и будет неустанно пытаться убить Джилл Валентайн. В отличие от T-103, Немезис может следовать за Джилл по комнатам и иногда даже оснащен своей собственной уникальной ракетной установкой.
Resident Evil 3 во многом повторяет игровой процесс своих предшественников Resident Evil и Resident Evil 2, и состоит из борьбы с B.O.W., исследований / головоломок. Оснащенные пресловутым управлением по двум осям, которым стала известна серия, игроки перемещаются от третьего лица в нескольких заранее определенных ракурсах обзора.
Игроки также вынуждены оставаться на месте при попытке использовать свое оружие, хотя автоматическое прицеливание включено по умолчанию, так что персонаж, по крайней мере, будет автоматически целиться в того врага, который находится ближе всего - даже если он находится вне поля зрения игрока. Подъем вверх / вниз по лестнице теперь выполняется вручную, что позволяет игроку и даже зомби подниматься / спускаться по лестницам в своем собственном темпе. Кроме того, Resident Evil 3 является первой игрой, включающей поворот на 180 градусов, который позволяет игровому персонажу мгновенно разворачиваться, одновременно нажимая вниз и кнопку "бег".