2007年12月13日稼動。バージョンアップに伴い、新たに全ての武将のカードが描きなおされる。「大戦2」のカードは引き続き使用可能（一部使用不可）だが「大戦1」のカードは使用不可になる（なお、2のカードでも一部はコストや武力、計略の能力が変更されている。変更内容はカード登録画面で確認できる）。勢力が見直され、魏・呉・蜀そして新勢力の「群雄」の4勢力に削減された。この新勢力の群雄は袁・西涼・他勢力を一つに纏めたもので、これら群雄の母体となった三勢力の大半のカードは使用ができなくなった。しかし、Ver.3.1において新たに「漢軍」という勢力が追加され、また群雄勢力にも旧カードの復活が行われるなど、かつて使用停止されていたカードは幾許か使用可能になった。そして今回からすべての武将カードに属性が付加された。属性は、天、地、人の3種類ある。また、レジェンド枠に関しては、Ver3.0より王欣太（『蒼天航路』）、Ver3.1より池上遼一(『覇-LORD-』)が追加された。「戦器」「連計（2のカードの特技連計は引き続き使用可能であるので、廃止というわけでもない）」「兵法」が廃止された（「兵法」は「奥義」にシステム変更）。ゲーム内通貨の「金」も「兵糧」に変更され、君主カード（ICカード）をVer.2からVer.3に引き継ぐと溜まっていた分は「兵糧」に変換された。この際に戦器は兵糧に換算されて加算される。2009年2月17日稼動のVer.3.12からは「特別進軍」というコンティニュー方法が追加された。1戦目で敗北した場合でも2戦目のクレジットで連戦可能になるので、Ver.3.11以前と比較すると僅かにプレイ料金が安くなった。2009年3月15日、三国志大戦1稼動から4周年となり記念イベントが開催された。2009年7月23日、Ver3.50 猛き鳳凰の天翔 が稼働開始。新カード追加に加えて、士気上昇速度の上昇、軍師カード2枚登録可能（戦闘中に使う奥義は4つの中から1つを選ぶ）、対人戦に店内対戦と同じく勝敗による武勇や証の変動が無い「全国演習」が追加される等の変更がされた。2010年6月17日、Ver3.59 WAR BEGINSが稼働開始。新カード追加に加えて、新特技「旋略」「操術」が追加された。2010年7月1日、日本の全国対戦と、アジアエリア（香港・シンガポール・台湾・上海・韓国）の全国対戦が統一された。対戦相手は前述の5エリアの場合限り、自分の店舗所在地の都道府県に表示されない「JPN」に表示される。
ギブズ現象（ギブズげんしょう，英語: Gibbs phenomenon）は、区分的連続微分可能な周期関数のフーリエ級数において、その関数が第1種不連続 (discontinuity of the first kind 又は jump discontinuity) となる点付近では、フーリエ級数のn 次部分和が大きく振動して、部分和の最大値が関数自体の最大値より大きくなってしまうことがあるという振る舞いのことを指す。この超過量は、高調波の周波数（つまり、部分和の項数）が増えても無くならず、ある有限極限値に近付く。日本語表記として「ギブズの現象」、「ギブス現象」、「ギブスの現象」とされることもある。名称はジョシュア・ウィラード・ギブズにちなむ。一般的には、大きさa の跳びを有する、区分的連続微分可能な関数の任意の第1種不連続点において、その関数のフーリエ級数の n 次部分和（n は非常に大きいとする）は、跳びが起こる一方の端では、約 0.089490... ×a だけ大きくなりすぎ、他方の端では、同じ分量だけ小さくなりすぎる。従って、フーリエ級数の部分和の「跳び」は、元の関数の跳びより約 18% 大きくなる。不連続点自体では、フーリエ級数の部分和は、跳びの中点に収束していく（これは、元の関数がこの点で如何なる値を実際に取るかとは無関係である）。は、「ウィルブラハム=ギブズ定数」(Wilbraham-Gibbs constant) と呼ばれることもある。ギブズ現象は、アルバート・マイケルソンにより、グラフ作成機において最初に発見された。マイケルソンは、1898年に、フーリエ級数を計算・再合成する機械的装置を開発したが、矩形波を装置に入力すると、グラフは、不連続点付近で行ったり来たりしようとするのだった。これは、発生すると、フーリエ係数の個数が無限大に近付いても持続するようだった。この現象を始めて数学的に説明したのが、ジョシュア・ウィラード・ギブズだった。大まかな表現をするなら、この現象は、不連続関数を連続関数である正弦波関数および余弦波関数からなる級数で近似することに内在する困難の現れである。それは、また、ある関数のフーリエ係数が次数の増大に応じて減衰していく仕方が、その関数の滑らかさに従うという原則に、緊密に関係している。非常に滑らかな関数では、そのフーリエ係数は非常に急速に減衰する（そして、フーリエ級数は非常に急速に収束する）。これに対し、不連続関数では、フーリエ係数の減衰は非常に緩やかである（従って、フーリエ級数の収束は非常に緩慢である）。例えば、不連続である上記の矩形波のフーリエ係数  1, 1/3, 1/5, ... は、絶対収束級数ではない調和級数程度の速さでしか減衰しない。実際、上記のフーリエ級数は、変数x のほとんど全ての値で、条件収束するだけであることが分っている。このことは、ギブス現象が何故起こるのかということの一端を説明する。それは、絶対収束するフーリエ係数を有するフーリエ級数は、ワイエルシュトラスの判定法により一様収束するから、上述のような振動を起こすことはありえないからである。同じ理由で、不連続関数は、絶対収束するフーリエ係数を持つのは不可能である。何故なら、もしそうした関数が存在したとしたら、それは、連続関数列の一様極限になるので、連続関数でなければならなくなり、矛盾が生じるからである。実際上は、ギブズ現象による問題は、フェイエール総和法またはリース総和法 (Riesz summation) 等のフーリエ級数の総和法における平滑化を行ったり、シグマ近似を行ったりするなら、改善できる。また、フーリエ変換の代わりに、ウェーブレット変換を用いるなら、ギブズ現象は発生しなくなる。