每期节目邀请四位“神秘声咖”同台竞技，通过台词功底、配音实力和互动搭档的比拼，与“首席声咖”结对并进行合作配音，最终由现场观众投票选出“声音之王”，进入年度声音大秀。本季节目创新赛制，增加了更多的互动环节，以“云录制”+“云配音”的方式录制了两期特别节目让观众更加参与其中，同时也邀请了更多的明星嘉宾来助阵，为观众带来更加精彩的表演。
该节目于2019年12月28日起每周六晚22:00在
湖南卫视首播，并在
芒果TV独家播出，于2020年4月11日收官，
刘琳获得2020年度总冠军。
《声临其境》总导演
徐晴表示，无论是第一、二季，还是第三季，突破和创新一直是《声临其境》最大的诉求点。对徐晴和他的团队来说，一个小切口、一个垂直品类实现内容的持续性创新就是不断地琢磨与思考。演员合配是本季《声临其境》的一大模式创新点。节目组邀请到
胡军、
何冰、
韩雪、
王耀庆担任首席声咖，每期节目还将有四位神秘声咖。在原有赛制基础上，嘉宾需要互选合配：首席声咖将在神秘声咖亮声后，选择自己心仪的声咖，双方互选即可成功配对演绎合配作品。对于这个新玩法，
徐晴用“CP”一词来形容，两集节目为一单元，第一集“选CP”，第二集“CP合配”。选择“合配”这一形式，是节目团队在两季基础上自然而然做出的一个选择。
前两季《声临其境》更加注重表现担任嘉宾的声音塑造能力和变化能力。节目团队观察到真正传播度比较高的都是有着对手戏的片段。包括团队在寻找素材时也发现，对手戏的片段素材量是最大的，远远超过单人solo。因此，双人合配被纳入了节目组的视野。在模式上引入这一点，也大大拓展了节目的表现空间。首先，双人合配、搭档，两人你来我往，相互激发，为观众呈现了更为立体、丰富的表演。节目已经突破了台词和配音本身，成为了一个“表演秀”。第二，嘉宾与嘉宾之间的互选、互选后相互磨合的过程亦增加了真人秀的看点。每个嘉宾可能有他的声音、台词功底的局限，但两人间的配合成为了左右比赛结果更为关键的元素，进一步提升了悬念感和
戏剧性。
徐晴讲述。走过三季《声临其境》的嘉宾邀请不会更难，也没有更容易。永远要有新的点去触动观众，或者说时机很重要。从前两季来看，嘉宾的精彩演绎是节目的一大核心看点，亦是破圈关键。徐晴也表示，不会刻意回避所谓的流量明星，当一个演员有勇气、有自信站上舞台，都非常欢迎！《身临其境》能够吸引这么多不同年龄段、不同类型的演员参与，在于节目对于配音、表演的理念，节目想要表达的点触动了他们。
徐晴透露，诗歌等文化类内容也将在节目中呈现，而在网络上一些好玩的素材、视频也将纳入节目表现的内容之一。不单单局限于配音，如果从广义的声音这个角度来认知这档节目，我们的选择其实更多了。只要走下去，在内容能够获得专业认同的基础上走下去，就能收获自己的受众，达到想要的效果。从这个角度来说，走过三季的《声临其境》，生命力依旧蓬勃。
与前两季相比，嘉宾设置革新为四位首席声咖混搭四位神秘声咖，赛制更加入了全新的双人合配玩法，首席声咖与神秘声咖需要配对互选搭档配音。节目中设置首席声咖与神秘声咖两种身份，首席声咖通过对神秘声咖的“摸底”，寻找自己最心仪的声音，最终经过第一轮的比拼，首席声咖与神秘声咖组合配对，在第二轮的比拼中进行两两对战。
第三季不忘初心，坚持创新，不论是主持阵容的变化还是双人合配的赛制升级，都是为了能更加立体地向观众呈现出声音的多元魅力。多方位的升级创新、各路声音大咖的倾力加盟，让第三季节目看点十足。
《声临其境第三季》以“云录制”+“云配音”的方式录制了两期特别节目——“声临千万家”。该节目联合
新浪微博开启“云配音”征集活动，录制视频上传到节目组指定邮箱，通过筛选的优秀配音片段在节目中播出。在两期特别节目中参加“云配音”的素人配音作品，在特别节目播出后的24小时内由网友票选出自己喜欢的“宅家好声咖”。全民票选得票数最高的配音素人，将直通《声临其境第三季》总决赛。
2019年12月27日，《声临其境3》发布声音大咖首席声咖
胡军预告片。同日，节目在
长沙市举办开播发布会，节目总导演
徐晴携第三季发声者
周涛及“首席声咖”胡军、
何冰、
韩雪、
王耀庆出席。发布会由
杜海涛、
靳梦佳主持。
《声临其境3》首播开门红，收视与口碑双丰收，全网零差评。节目首播即“爆”，收视成绩全线飘红。在周五晚间十点档，收视数据
索福瑞双域均为同时段上星综合组第一，其中全国城域收视0.8%，份额6.85%，为同时段所有频道第一。其中高知人群收视份额，00后份额突破10%，80后份额突破11%，为当晚包括智能端在内市面上份额最高的综艺节目，受到各年龄段人群的喜爱。
平均份额4,77%，芒果 TV 单平台网络播放量8.1亿次，抖音全站节目视频播放达604.5亿次，官方抖音点赞量高达5409.1W，单条视频点赞超1000W播放量1亿＋。
《
声临其境》第三季的编导敏锐感知市场需求和观众审美的变化，在坚持深耕配音艺术垂直领域的基础上，注重演员专业度与配音趣味性的深层结合，实现了艺术审美、互联网表达和观赏价值的和谐统一，在疫情防控阻击战的关键时期发挥了文化类节目的精神引导作用。通过多元化的风格和更具互动感的表达，节目让行业乃至社会大众重新审视声音在表演艺术中所发挥的重要作用。它不仅是一场荧屏上的视听盛宴，更是一个对万千观众声音审美普及提升的生动课堂。
2020年4月8日晚间，音乐版权管理和发行平台VFine Music（北京唯帆音悦文化科技有限公司）在视频弹幕网站
bilibili（下称B站）发布视频，声称《
声临其境》第三季1月25日的播出节目中，由
张含韵、
韩雪演绎配音的《后妈茶话会》片段中未经授权翻唱了VFine Music版权合作伙伴PattyCake、Collab Asia的音乐作品《Tough Love》。4月9日，VFine Music又发布了版权声明，再次重申
湖南卫视的上述行为涉嫌侵权。这不是双方之间的第一次版权纠葛，VFine Music曾指责湖南卫视旗下多档综艺节目涉嫌侵犯其多首音乐作品版权。
面对媒介环境不断变化、文化娱乐方式日益多元的情况，《声临其境第三季》的编导敏锐感知市场需求和观众审美的变化，在坚持深耕配音艺术垂直领域的基础上，注重演员专业度与配音趣味性的深层结合，实现了艺术审美、互联网表达和观赏价值的和谐统一，在疫情防控阻击战的关键时期发挥了文化类节目的精神引导作用。该节目在延续之前的创作初衷基础上，挖掘具有专业实力的新鲜面孔，营造出耳目一新的舞台效果。该节目谋求专业性和趣味性的平衡，将思想层面的创新理念落到了阵容、赛制、形式的实处。通过多元化的风格和更具互动感的表达，节目让行业乃至社会大众重新审视声音在表演艺术中所发挥的重要作用。从这个角度看，它不仅是一场荧屏上的视听盛宴，更是一个对万千观众声音审美普及提升的生动课堂（系
北京电视艺术家协会会员刘兆杰评）