Beaucoup plus proche de son prédécesseur que ce dernier ne l’était du premier opus, Sly 3 inclut tout de même quelques nouveautés appréciables. Comme dans Sly 2, tous les membres du gang sont jouables, dont les nouveaux, chacun ayant ses missions spécifiques mettant à profit ses compétences. Bentley et Murray peuvent maintenant eux aussi jouer les pickpockets comme Sly et de nouvelles capacités sont à acheter sur VoleurNet. Le jeu inclut également des mini-jeux, plus fréquents que dans le précédent opus comme par exemple ceux où l’on contrôle l’hélico télécommandé. Parmi les autres nouveautés, on note la présence de sections en 3D (les lunettes étant fournies avec le jeu) ainsi que des environnements plus vastes et plus interactifs avec entre autres des pièges à activer.

Pour contrer une durée de vie toujours assez faible, les développeurs ont ajouté deux nouveaux modes à cet opus. Le premier est le mode défi qui demande de rejouer certaines missions du jeu avec des contraintes supplémentaires et l’autre est un mode multijoueur en écran splitté. En effet, plusieurs mini-jeux se débloquent en avançant dans l’aventure solo comme par exemple un jeu policier-voleur entre Carmelita et Sly à Venise. Malheureusement, les parties à deux ne sont pas de grand intérêt.