Режим одиночного прохождения в аркадном режиме игры состоит из боёв с десятью либо одиннадцатью компьютерными оппонентами. Пятый и девятый оппоненты являются сюжетными соперниками персонажа, бой с которыми может сопровождаться соответствующими диалогами до и после боя. Для большинства персонажей финальным оппонентом является М. Байсон, представленный в специальной вариации, официально называемой финальным Байсоном (Final Bison), выделяющеюся главным образом усиленной версией суперприёма Psycho Crusher и особой энергетической шкалой. При игре за самого Байсона либо злого Рю, финальными оппонентами являются, соответственно, Рю и истинный Акума. Также, для некоторых персонажей бою с Байсоном могут предшествовать бои один-на-двух против охранниц Байсона Джуни и Джули, которые используют тот же боевой стиль, что и у Кэмми, либо с боксёром Балрогом.

Боевая система

Главной особенностью структуры геймплея SFA3 является разделение всей системы на три независимых боевых режима, которые игрок может выбрать после выбора бойца.

• A-ism (в японской версии Z-ism) — стандартный боевой режим, основанный на системе двух предыдущих игр и предлагающий игроку трёхуровневую энергетическую шкалу с видоизменённой системой выполнения суперприёмов, при которой мощность суперприёма определяется нажатой при вводе атакующей кнопкой (например, у Кэна для суперприёма сёрю-рэппа второго уровня при вводе нажимается кнопка средней атаки рукой). Некоторые суперприёмы могут требовать полностью заполненной энергетической шкалы, как сюн-гоку-сацу у Акумы либо сиппу-дзинрай-кяку у Кэна.
• X-ism — базируется на системе Super Street Fighter II Turbo, включая одиночную энергетическую шкалу, после заполнения которой игрок может выполнить один определённый (но при этом более мощный) суперприём. Кроме того, персонажи в режиме X-ism имеют более мощную защиту и усиленный урон, но при этом у них отсутствуют техники воздушного блока и контратак из блока (Alpha Counter).
• V-ism — оригинальный режим, основанный на сильно модифицированной концепции случайных комбо из SFA2. При заполнении шкалы до 50 либо 100 % игрок может запустить режим случайных комбо, вводя в бой повторяющих за персонажем игрока все движения «теней», причём от нажатого при запуске сочетания равносильных кнопок атаки рукой и ногой зависит скорость следования «теней» за персонажем. Кроме того, в режиме случайных комбо, в отличие от SFA2, персонаж игрока может свободно передвигаться. Однако, при атаке персонажа, находящегося в режиме случайных комбо, он автоматически отключается, а уровень заполнения шкалы сбрасывается до 50 %, либо полностью. Взамен на всё это, персонаж игрока не имеет возможности выполнять суперприёмы как таковые и наносит меньший урон.

По сути, игрок может по-разному вести бой одним и тем же персонажем. От выбора боевого режима может также частично либо полностью зависеть внешний вид персонажа. Например, Чуньли в режиме X-ism одета в оригинальный костюм из Street Fighter II и имеет знаменитый спецприём Spinning Bird Kick, в то время как у той же Чуньли в режиме A-ism этот спецприём отсутствует. Другой пример — Байсон, у которого в режиме X-ism имеется спецприём Psycho Crusher, который в режиме A-ism выделен в отдельный суперприём.

Также, в игру была введена шкала уровня защиты, самозаполняющаяся перед началом боя. Для каждого персонажа уровень защиты может быть различным. Уровень имеющейся защиты снижается каждый раз при атаке по блоку, и в случае длительного отсутствия атаки самовосстанавливается до исходного значения. Если же уровень защиты сведён к нулю, то происходит взлом защиты (guard crash), сопровождаемый характерными звуком и анимацией, при которых персонаж противника становится в особую стойку, становясь беззащитным перед атаками персонажа другого игрока, при этом уровень защиты при заполненной шкале снижается.