Disney Infinity 3.0 có cơ chế gameplay tương tự như Disney Infinity và Disney Infinity: Marvel Super Heroes. Mặc dù phân chia nhiều yếu tố chính, hệ thống chiến đấu của trò chơi đã được thiết kế lại để trở nên chuyên sâu và phức tạp hơn.[2] Hệ thống chiến đấu của game bị ảnh hưởng bởi Star Wars: The Force Unleashed và phần tiếp theo của nó, Kingdom Hearts, Devil May Cry, và hầu hết các trò chơi video theo chủ đề chiến đấu trên không của Spider-Man (trừ Ultimate Spider-Man).[2] Lightsabers đã được tích hợp vào chiến đấu, do sự xuất hiện của các nhân vật trong Star Wars. Nhân vật sử dụng lightsabers trong chiến đấu có thể sử dụng vũ khí bổ sung. Ví dụ, nhân vật Luke Skywalker có khả năng sử dụng blaster và một lightsaber, khi hai tính năng này được sử dụng kết hợp với nhau có thể tung hứng kẻ thù trong không khí.[2] Toàn bộ combo đã được tích hợp, cho phép người chơi tạm dừng giữa combo và phân nhánh thành một biến thể khác của combo.[2] Nhân vật có thể chơi được với khả năng sử dụng Force, trong thần thoại Star Wars, có khả năng đẩy và kéo kẻ thù trong chiến đấu.[2] Các cuộc tấn công đặc biệt, được giới thiệu trong Disney Infinity: Marvel Super Heroes, đã trở lại, và các nhân vật có thể bay được có thể thực hiện một cuộc tấn công kết hợp trên không.[2] Thay vì chờ đợi một thanh tiến trình đạt đến tối đa để thực hiện một cuộc tấn công đặc biệt, một tính năng mới cho phép các cuộc tấn công được tiến hành sớm, nhưng tác động của cuộc tấn công không mạnh.[2] Tự động khóa mục tiêu khi bắn bằng vũ khí tầm xa đã được tăng cường, do đó người chơi không còn phải di chuyển đến gần hơn với kẻ thù để tự động khóa vào vị trí của họ.[2]