オリンパスのニュースリリースは、E-3を「E-1後継機」とし、「オリンパスE-システム」のラインアップ最上位で、プロユーザーやハイアマチュアに向けた機種と位置付けた。^{3プレス オリンパスニュースリリース：レンズ交換式デジタル一眼レフカメラ「E-3」を発売}デジカメWatchは、2003年10月発売のプロ向けE-1以来、約4年ぶりとなるEシステムのハイエンドモデルとしている。^{1プレス デジカメWatchオリンパス、Eシステム旗艦モデル「E-3」}

商品開発部長の朝倉康夫氏は、発表会でE-3のコンセプトとして「Speed」「Image Quality」「Viewing」「Reliability」の4点を挙げた。^{2プレス デジカメWatchオリンパス、一眼レフフラッグシップ「E-3」の発表会}後継機はE-5とされる。根拠は2010年発売のE-5のニュースリリースで、E-5を「E-3の後継機」と明記している。^{4プレス オリンパスニュースリリース：デジタル一眼レフカメラ「E-5」を発売}

撮像素子は有効約1010万画素のハイスピードLive MOSセンサー、画像処理エンジンはTruePic IIIである。ファインダーは視野率100%、倍率1.15倍の大型光学ファインダーとなり、液晶モニターは左右180度・上下270度に回転する2.5型のフリーアングル式になった。手ぶれ補正は撮像センサーシフト式で最大5EVステップの補正効果を実現し、シャッターは最高1/8000秒で15万回の撮影作動試験をクリアしている。^{3プレス オリンパスニュースリリース：レンズ交換式デジタル一眼レフカメラ「E-3」を発売}連写は秒5コマで、同社の歴代最速とされた。^{1プレス デジカメWatchオリンパス、Eシステム旗艦モデル「E-3」}

デジカメWatchのレビューによれば、AFは従来機種の3点測距から、全点クロス・千鳥配置のデュアル11点測距に改善された。測距可能輝度はEVマイナス2に達し、同レビューはこれを「AF一眼レフ史上初」とした。ボディはマグネシウム合金製で防塵防滴性を強めた一方、E-410やE-510より大きく重くなり、ニコンD200と約20g差になったと評している。^{5レビュー デジカメWatch【新製品レビュー】オリンパス「E-3」}本体のみの質量は約810gである。^{6レビュー 価格.comオリンパス E-3 ボディ スペック・仕様}

デジカメWatchの記者は、E-3のファインダー倍率1.15倍を35mm判換算で0.575倍相当とし、キヤノンEOS 40D、ソニーα700、ニコンD300、ペンタックスK10Dの0.594〜0.633倍より小さいと比較した。一方でAFについては、精度とスピードの両立で「キヤノンEOS 40D、ニコンD300と対等に張り合える」と評している。^{5レビュー デジカメWatch【新製品レビュー】オリンパス「E-3」}ファインダーについては、同じデジカメWatchの長期リアルタイムレポートで北村智史氏が、像の大きさがAPS-Cサイズの機種に引けを取らなくなった点を最大の改善点と評価した。^{7レビュー デジカメWatchオリンパスE-3【第1回】幸せな気分にひたれるファインダー}

dpreviewは、E-3をニコンD300、キヤノンEOS 40D、ソニーα700と直接競合する機種とし、寸法と重量はほぼ同等としたうえで、可動式の液晶モニターとライブビュー機能の充実をE-3の特徴に挙げた。^{8レビュー dpreviewOlympus E-3 Review}

商品戦略部でデジタル一眼レフを担当する渡辺章氏によれば、E-1の後継機を「E-3」と名付けたのは、E-1から4年が経ち、その間にもう1機種あるべきだったと考えたからだという。開発目標は「すべての面でE-1を超えるカメラを作ること」で、高速化、手ぶれ補正、ライブビュー、信頼性の4点に重点を置いた。同氏はまた、フォーサーズを選んでいる以上「画素数で戦うつもりはない」と述べ、フォーサーズの優位性の源泉はレンズの描写と解像度にあるとした。^{9インタビュー デジカメWatch【インタビュー】フォーサーズの長所を引き出したフラッグシップ}

朝倉康夫氏は発表会で、AF速度が同社の測定条件でスポットAFは25%、マルチAFは35%高速化したと説明した。^{2プレス デジカメWatchオリンパス、一眼レフフラッグシップ「E-3」の発表会}後の2010年、E-5のニュースリリースは、防塵防滴構造に代表されるE-3の信頼性とZUIKO DIGITALレンズの描写力が、数多くのプロカメラマンから高い支持を受けていると振り返った。^{4プレス オリンパスニュースリリース：デジタル一眼レフカメラ「E-5」を発売}

価格.comのユーザーレビューでは、274件の総合評価が4.68で、カテゴリ平均の4.58を上回る。項目別ではホールド感と機能性が高く、携帯性とフラッシュは相対的に低い。良い点には堅牢で握りやすい設計、ライブビューによるリアルタイムの確認、防塵防滴による耐久性が挙がり、悪い点には重さ、高ISO時のノイズ、AF速度の遅さ、設計の古さが挙がる。^{10レビュー 価格.comオリンパス E-3 ボディ レビュー評価・評判}クチコミ掲示板には、E-3からE-M1に移った投稿者が、約800gから約500gへの軽量化を評価しつつ、同じレンズ資産を使い続けられる点に触れた投稿もある。^{11掲示板 価格.com『8年間、最高のパートナー』オリンパス E-3ボディのクチコミ掲示板}

専門媒体では、北村智史氏が長期リアルタイムレポートの最終回で、以前からのオリンパスユーザーには買い替えや買い増しを勧めたいと総括した。一方で、電源スイッチの位置、Fnボタンの押しにくさ、十字キーだけでは測距点を選べない点などを不満に挙げている。^{12レビュー デジカメWatchオリンパスE-3【最終回】最後にいろいろ気になることなど}雪景色を撮影した特別企画では、吉住志穂氏が氷点下12度でも動作が安定していたとし、ライブビューとフリーアングル液晶の組み合わせを高く評価した。ただし同記事は、小さなボタンが手のかじかんだ状態では操作しにくいことと、逆光時の液晶の見づらさを課題に挙げている。^{13レビュー デジカメWatch【特別企画】オリンパス「E-3」で撮る雪景色}