Max Payne 3 es el tercer juego principal de la serie y tiene lugar unos cuantos años después de los acontecimientos de las entregas anteriores. Después de su trabajo como agente de la DEA y detective del Departamento de Policía de la Ciudad de Nueva York, el protagonista Max Payne se muda de Hoboken, Nueva Jersey, a São Paulo, Brasil. En busca de una nueva vida y de dejar atrás su pasado, trabaja en un equipo de seguridad privada para Rodrigo Branco. Cuando la esposa de Branco, Fabiana, es capturada por una pandilla callejera durante una fiesta en la azotea, Payne se propone salvarla, pero los acontecimientos rápidamente se salen de control. Sigue bebiendo mucho y, aunque los paneles de cómic dibujados ya no están presentes, las escenas cinemáticas aún incorporan el aspecto de los paneles y ahora profundizan la historia utilizando el motor del juego con la característica voz en off del diálogo interno y los elementos de cine negro. A mitad del juego, Payne también cambia su típico traje o gabardina por un aspecto barbudo y de pelo corto con camisa. En comparación con el juego anterior y debido a la ubicación, los gráficos también suelen ser mucho más brillantes. El juego se desarrolla como un shooter en tercera persona en el que Payne suele verse superado en número por los enemigos. Para sobrevivir, la mecánica principal de la serie, el tiempo bala, es esencial. Activarlo ralentiza el tiempo y le permite saltar, esquivar, disparar y fijar a varios enemigos en sucesión para eliminarlos. Su longitud está determinada por una barra a la derecha que necesita algo de tiempo para volver a llenarse. Mientras está en una posición en el suelo después de un salto, Max permanece en esa posición y puede disparar rápidamente en cualquier dirección. Los oponentes derrotados dejan atrás armas que se pueden intercambiar o vaciar para obtener munición adicional. Se pueden recolectar múltiples armas y, a través de un menú radial, se puede seleccionar otra rápidamente. Payne también puede empuñar pistolas con dos manos y usa escopetas y armas automáticas. El juego incorpora una mecánica de cobertura en la que se puede buscar cobertura cerca de prácticamente cualquier objeto. Desde esa posición segura es posible apuntar y disparar, o saltar. Para sobrevivir, es necesario usar la cobertura constantemente y, a menudo, se requieren partes específicas del cuerpo, como disparos a la cabeza, para deshacerse de los enemigos rápidamente. La salud se muestra a través de una figura delineada a la derecha. Cuando Max recibe un disparo, se llena de rojo. Para evitar morir, tiene que recoger y tragar analgésicos que vienen en pequeñas cantidades. Se pueden examinar ciertos objetos del entorno en busca de pistas y se puede disparar a los botones parpadeantes para abrir puertas y portones. Para lograr un efecto cinematográfico, hay una cámara de bala que sigue al proyectil hasta el impacto. El jugador puede ralentizar manualmente la cámara y girarla, y luego continuar disparando. No toda la historia se cuenta en orden cronológico. Algunas partes se juegan a partir de flashbacks y, junto a lugares como restaurantes, clubes, azoteas, muelles, hoteles y las favelas, hay secuencias en las que Max dispara desde un helicóptero o mientras está en un bote compitiendo en un río. Muchas veces, las escenas cinemáticas se convierten sin problemas en escenas de juego. Junto a los objetivos principales, el estilo de disparo se recompensa a través de logros de rutina y se pueden recolectar piezas de armas doradas opcionales para formar conjuntos. El escenario principal se complementa con un modo arcade y el modo New York Minute, que se desbloquea después de completar el juego una vez. El modo multijugador es una novedad total en la serie. Además de los juegos deathmatch habituales, cuenta con un modo de equipo Gang Wars basado en ganar experiencia, usar ventajas, definir equipamientos personalizados, etc. Los juegos incluyen variantes de capturar y mantener y capturar la bandera. También incorpora la mecánica de tiempo bala , en la que al activarla se afecta a todos los oponentes que se encuentren en la línea de visión del personaje. Las tripulaciones que se configuran a través del entorno del Social Club de Rockstar se pueden trasladar a diferentes juegos.