Sesong 3 hadde premiere 14. juli 2006, og fortsetter der sesong 2 slutter. De stopper wraithene fra å nå jorda, men klarer fremdeles ikke å utvikle en «retrovirus» for disse som de håper vil gjøre rasen menneskelig igjen. Teamet møter nok en ny fiende, asuranerne, og ting begynner å se mørkt ut når et eksperiment tar vekk all energien som er igjen i den ene ZPM-en som de hadde. Ikke lenge etter finner de et romskip av de forhistoriske, men da mannskapet ombord finner ut at Atlantis er funnet, tar de tilbake byen som var deres og sender hele ekspedisjonen hjem. O'Neill og Woolsey er sendt til byen for å forsøke å lage en avtale om at ekspedisjon må få lov til å vende tilbake. Dette mislykkes, men O'Neill og Woolsey får lov til å bli igjen som ambassadører mellom jorda og Atlantis. Etter noen uker rapporterer de tilbake at asuranerne har angrepet byen og holder på å ta over styringen. De drepte mannskapet som ekspedisjon tok med tilbake også.