『地球防衛軍3』は、2006年12月14日にXbox 360向けに発売された3Dアクションシューティングゲームで、シリーズ初のHD化・フルプライス化を果たしたナンバリング第3作です。前作までのSIMPLE2000シリーズから脱却し、世界観を一新。異星生命体「フォーリナー」との初遭遇を描く本作では、EDF隊員「ストーム1」の隊長として、仲間NPC部隊と共に地球防衛戦に挑みます。シリーズ初の「味方部隊との連携」「隊長プレイ」が導入され、戦術と演出のスケールが大幅に拡張されました。

2012年には、PS Vita向けに『地球防衛軍3 PORTABLE』が発売。Xbox 360版をベースに、ペイルウイングの特別参戦やオンライン通信プレイ対応など、携帯機向けに再構成された移植版です。追加ミッションや武器調整も施され、携帯環境でのEDF体験が可能となりました。

2021年には、Nintendo Switch向けに『地球防衛軍3 for Nintendo Switch』が登場。Vita版をベースに、TV／携帯モード・ローカル通信・オンライン通信対応などSwitch向け最適化が施され、シリーズ第3作が初めて任天堂ハードに展開されました。全60ミッションに5段階の難易度が設定され、最大4人での協力プレイが可能。ペイルウイングは最初から選択可能となり、IF設定として本編に統合されています。