Bộ phim nhận được hầu hết các nhà phê bình ca tụng. Website Rotten Tomatoes chuyên góp các phê bình chuyên nghiệp cho biết 99% trong số 203 bài phê bình là khen thưởng, với điểm trung bình là 8,8/10.[13] Các nhà phê bình nhất trí "Trộn lẫn hài hước, phiêu lưu, và sự cảm động chân thật một cách khéo léo, Câu chuyện đồ chơi 3 là một trong những phần tiếp thứ nhì hiếm hoi thật sự có tác động."[13] Trong danh sách các nhà phê bình nổi tiếng tại các báo chí hàng đầu[14], bộ phim được khen thưởng 100% trong 33 bài phê bình.[15] Một website khác cũng chuyên góp các phê bình, Metacritic, đã cho bộ phim 91/100 điểm theo 38 bài phê bình.[16]