Mass Effect 3 é um jogo de RPG de ação no qual o Comandante Shepard lidera uma campanha final contra os Reapers, uma raça de máquinas que invadiu a Terra e está conquistando civilizações em toda a galáxia. Os jogadores recrutam membros do esquadrão de várias espécies e classes, forjam alianças e fazem escolhas que determinam quais personagens sobrevivem. O combate apresenta táticas baseadas em pelotão com poderes bióticos e tecnológicos combináveis, fogo cego e ataques corpo a corpo aprimorados. O jogo inclui um modo multijogador cooperativo onde até quatro jogadores lutam contra ondas de inimigos para libertar zonas de conflito. O progresso no modo multijogador contribui para a preparação para a guerra na campanha single-player. Membros novos e antigos do esquadrão se juntam à equipe de Shepard, incluindo o soldado James Vega e EDI, uma IA em um corpo físico.

Os Ceifadores invadem a Terra e rapidamente dominam suas defesas. O Comandante Shepard escapa e é encarregado de reunir as civilizações da galáxia para construir uma força militar unida e completar o Cadinho, uma super arma protéica que pode ser capaz de parar os Ceifadores. Conflitos antigos entre espécies devem ser resolvidos antes que qualquer aliança possa se manter. De curar o genófago Krogan a resolver a guerra Quarian-Geth, Shepard deve intermediar alianças impossíveis enquanto Cerberus, uma organização supremacista humana, trabalha para minar o esforço a cada passo. O destino da galáxia depende da força da força que Shepard pode reunir e das escolhas feitas ao longo do caminho.