In De Sims 3 doe je hetzelfde als in de vorige delen van het spel: je bestuurt je Sims en hun acties en relaties op een manier die lijkt op het echte leven. Het spel heeft geen eenduidige afloop en kan eindeloos gespeeld worden.
De huizen en woonwijken van de Sims bevinden zich op één eindeloze kaart. Bovendien zijn je acties buiten het huis net zo belangrijk als die binnen. Het spel heeft ook de optie 'verhaalsprogres', die het mogelijk maakt voor Sims om zich in de offline modus te gedragen alsof ze door mensen worden bestuurd: ouder worden, trouwen, kinderen krijgen, een carrière opbouwen of een huis kopen, enzovoort.
In het vorige spel werd er gewerkt met een systeem van behoeften en angsten. Dit is hier vervangen door een systeem van wensen. Het vervullen van een wens van een Sim voegt punten toe aan het Levensgeluk en de stemming. Sommige wensen, zoals 'een wandeling in het park maken', voegen heel weinig toe, terwijl andere, zoals 'een zoon krijgen', mogelijk duizend punten kunnen opleveren. In de tweede versie van het spel droegen behoeften en angsten ook bij aan de Aspiraties, wat een analogie is voor zelfwaardering. Een positieve stemming kan worden verkregen van een smakelijk diner of van een rustpauze in een comfortabel fauteuil. Negatieve stemmingen kunnen worden verholpen (bijvoorbeeld als een Sim dringend naar het toilet moet) of gecorrigeerd door middel van interactie.
Deze versie van het spel stelt je ook in staat om de hele wereld te verkennen zonder lange laadtijden en wachten. Elk huis is nu gesynchroniseerd in tijd met de anderen: in de vorige delen van de serie had elk huis zijn eigen tijd van de dag. Spelers kunnen met elk gebouw en de objecten in de stad interageren. Personages kunnen de winkels binnenlopen, en spelers kunnen, zij het enigszins beperkt, toch de personages binnen dergelijke 'publieke' ruimtes (scholen, theaters, politiebureaus, enz.) aansturen. De speler behoudt de volledige controle over de Sim als deze zich binnen zulke gebouwen bevindt, zoals sportscholen, bibliotheken en strandhuisjes.