Kampania Podczas kampanii jednoosobowej gracz wciela się w kilka postaci, których losy są powiązane ze sobą. Gra zawiera 14 chronologicznie rozgrywanych misji, których cele są widoczne jako gwiazdy pokazane na radarze. Podczas typowych działań wojennych graczowi towarzyszą sojuszniczy żołnierze wyposażeni w sztuczną inteligencję. Czasami gracz przejmuje kontrolę nad pojazdami, którymi ma w danej misji dojechać do określonego punktu, a także korzysta z karabinów maszynowych i oznacza przy pomocy lornetki cele do zbombardowania.
Gra wieloosobowa W Call of Duty 3 dostępny jest tryb gry wieloosobowej, który w chwili premiery gry umożliwiał rozgrywkę na dziewięciu mapach. Gra wieloosobowa jest możliwa na konsolach Xbox, PlayStation 2 (obie obsługują do 16 graczy), Xbox 360 i PlayStation 3 (obsługujące do 24 graczy). Konsole Microsoftu umożliwiają grę kilku osób przy jednej konsoli.