Материальная база гимназии позволяет организовать образовательный  процесс в соответствии с современными требованиями. В образовательном учреждении имеется 62 кабинета по всем предметам учебного плана, оборудованных современной компьютерной техникой: в 56 кабинетах установлены интерактивные доски (интерактивные приставки), 3 компьютерных класса, один мобильный компьютерный класс, выход в Интернет обеспечен во всех кабинетах, включая актовый и спортивный залы, функционирует WI-Fi сеть для обучающихся.

В гимназии имеется возможность использования медиа-проекторов, интерактивных досок, работает локальная сеть с мощным сервером, что позволяет интегрировать все помещения в единую информационную систему. В   МБОУ «Гимназия №3» установлена программа «Net-школа»,   позволяющая обеспечить доступ в информационную систему всем участникам образовательного процесса, активно используется "Сферум",  государственная информационная система «Электронный журнал/дневник Астраханской области». С целью доступа гимназистов  в информационное пространство гимназии в фойе гимназии  функционируют  две интерактивные плазменные панели.

В гимназии имеются музей, библиотека с читальным залом, медицинский и процедурный кабинеты, два спортзала, один тренажёрный зал, спортивная площадка, футбольное поле с искусственным покрытием, воркаут-площадка, актовый зал.  В учебных кабинетах установлено видеонаблюдение.

 Обучающиеся гимназии обеспечиваются горячим питанием.  В гимназии работает врач и медсестра.

Для организации и проведения лабораторных работ кабинеты химии, биологии и физики укомплектованы учебным оборудованием и химическими реактивами. Учебные мастерские  и кабинет технологии располагают необходимым оборудованием для осуществления образовательного процесса в соответствии с программой «Трудовое обучение».  Работа в кружке "Робототехника" проводится с использованием наборов LEGO Education, которые предоставляют возможность ученикам получить практический опыт в программировании, способствуют развитию навыков общения, творческой самореализации, совместной работы и критического мышления. Конструкторы LEGO с программируемыми компонентами стимулируют естественное воображение детей и совершенствуют их навыки научного познания, инженерного проектирования и анализа данных, что позволит им добиться успеха в изучении предметов естественно-научного цикла.

Ежегодно обновляется фонд учебной литературы. За последние 2 года существенно обновился фонд справочной и художественной литературы. Библиотечный  фонд   дополняет  периодическая  печать: предметные  газеты, журналы, а также электронные библиотечно-информационные ресурсы.

Материально-техническая база гимназии позволяет создать образовательную и творческую сферы, способные удовлетворить потребности всех участников образовательного процесса в разнообразных интеллектуальных, творческих, методических и практических видах деятельности, рационально и эффективно организовать образовательный процесс.

В гимназии для комфортного обучения детей-инвалидов и лиц с ограниченными возможностями здоровья, для их сопровождения и осуществления индивидуального подхода   создаются психолого-педагогические и материально-технические условия: