LittleBigPlanet 3 - это третья основная игра в серии пазл-платформеров, созданная другим разработчиком, нежели две предыдущие. В игре впервые появился всеобъемлющий сюжет с озвученными персонажами второго плана и вырезанными сценами. Действие игры происходит в Бункуме, где знакомый персонаж Сэкбой встречает Ньютона. Он обманом заставляет Сэкбоя высвободить трех Титанов - существ, которые были заперты, потому что лишили мир творчества.
Цель игры - исследовать три мира-концентратора, где можно спасти трех героев: Оддсок, Свуп и Тоггл. Все они обладают различными способностями и могут быть использованы в некоторых уровнях с головоломками специально для этого героя, и в конечном итоге они работают вместе в финальных уровнях игры. Оддсок - это быстрая собака, способная прыгать через стену, Свуп - птица, которая может хватать предметы своими когтями, а Тоггл может переключаться между легкой и тяжелой формой, обычно для нажимных плит и головоломок, основанных на весе. В роли Маленького Тоггла вы можете бегать по воде и пролезать в узкие пространства. Помимо основных элементов управления у Сэкбоя есть ряд приспособлений, которые он может использовать: шлем для скольжения по рельсам, шар, который запускается с помощью пушки Blink Ball в блестящие поверхности для телепортации туда, Velociporter для быстрого перемещения между передним и задним планом, Boost Boots для более дальних прыжков и вакуумный пистолет, используемый для втягивания пенопластовых объектов. Сэкбой также может карабкаться, используя текстуры на основе веревок, которые действуют как лианы.
В игру можно играть в кооперативном режиме с участием до четырех игроков, каждый из которых управляет своим персонажем, которого можно настраивать по своему усмотрению. Окружение уровней очень разнообразно, включая сцену в закусочной 50-х годов, плавание в космическом уровне, съемочную площадку, восточноевропейско-рождественскую тематику в Зиккурате, участие в ограблении казино и т.д. Совершенно новой является возможность проходить уровни, создавая конструкции с помощью различных предметов, которые были собраны.
Как и в предыдущих играх, можно создавать собственные уровни и делиться ими. Теперь они вводятся через серию из двенадцати головоломок Попита в Академии Попита, каждая из которых обучает определенной технике или инструменту для создания уровней. Можно создавать собственные бонусы, начиная с инструмента Blaster Handle, который может быть оснащен различными улучшениями. Три уровня предыдущей игры LittleBigPlanet 2 были расширены и теперь поддерживают до шестнадцати уровней. Уровни поддерживают потоковую передачу и могут быть расширены путем сшивания их вместе. Пользовательские уровни также могут поддерживать более одного персонажа во время игры. Миллионы уровней, созданных в предыдущей игре, сразу же включаются в игру, а весь предыдущий контент совместим. Также на обеих платформах обеспечивается полная совместимость контента, например, костюмов, купленных для предыдущих версий игры.