016年6月14日正式全球发售。在同一年的11月22日，一加科技推出一加手机3的小幅升级版一加手机3T（OnePlus 3T）取而代之，两者共用同一套软体维护服务，部分零组件甚至可互换。
发售.在一加3的全球发布会上，一加使用虚拟现实的方式，在会场提供了30,000只VR头戴式装置来让与会者通过全景虚拟现实来体验新品。一加手机3是一加科技首支无需邀请系统即可购买的手机型号。先前採用邀请制度主要是受制于代工厂的订单排队导致装置的产量较低。是次发售尽管产量比此前的高，但仍有供货不足的