В Orcs Must Die! 3 сюжет переносит игроков на двадцать лет вперёд относительно второй части. Волшебница вместе с боевым магом восстановили порядок и теперь обучают учеников; при этом главными героями стали новые персонажи.

Основной игровой цикл остался близок к прежним играм серии: персонаж устанавливает смертоносные ловушки, ассортимент которых расширился, а комбинации изменились, затем перемещается по уровню и отбивается от волн орков, огров и прочих существ. Фэнтези здесь сочетается со стимпанком — в мире присутствуют магия, огнестрельное оружие и механизмы.

Кампания включает 18 миссий. После её прохождения становится доступна дополнительная мини-кампания из пяти этапов, которые можно выбирать на разных уровнях сложности. Предусмотрено общее развитие: за завершённые карты выдают черепа, расходуемые на открытие новых оборонительных сооружений и улучшений для них. Кроме того, доступны выживание «Замес», где противники со временем усиливаются, а игровой процесс дополняется модификаторами, и ежедневные испытания. Играть можно в одиночку или в сетевом кооперативе.

Баланс и цены предметов пересмотрены: теперь деньги начисляются за уничтожение целых волн врагов, а не за каждого убитого противника. В игру добавили лазеры, убрали летающих врагов и переработали стрельбу: попадание в голову теперь повышает урон любого огнестрельного оружия. Также появились боссы с полноценными боями и боевые машины.