正式なタイトルは「第3次スーパーロボット大戦α-終焉の銀河へ-」で、スパロボシリーズでは、珍しいサブタイトルがついている。

電脳戦機バーチャロンシリーズのスパロボ初参戦作品であるが、バーチャロンシリーズ正史に組み込まれた後の作品と異なり、バーチャロン側からの本作に対する言及は一切ない。
メタ的な理由はひとまず置いておくとして、作中的な理由としては本作は後の作品と違いタングラムもバーチャロン側の観測者・ファイユーヴも登場していないからだと思われる（後者は怪しいが）。

前作『第2次α』の終盤において、ハマーン・カーンと休戦協定を結ぶかどうかの選択肢があったが、「地球へ落とされたのはアクシズ（休戦した場合は『ブレンパワード』のオルファンが落とされる）」・「最終話でハマーンが霊として現れる（休戦した場合は死亡しない）」等の点から、本作では休戦しないルートが正史となっている（なお、ハマーンの愛機であるキュベレイは隠し機体として登場している）。

ストーリー

封印戦争が終結して幾月が経ったある日、
アステロイドベルトに突如して正体不明の建造物が現れる。
その建造物――ゲート――から現れたのはかつて『バルマー戦役』においてSTMCを道連れに自沈した筈のヱクセリヲンだった。
これに呼応して地球圏は三度戦乱に包まれる……。

参戦作品

★マークはシリーズ初参戦作品。

☆マークは据え置き型ゲーム機初参戦作品。

Rマークは王道（の）スパロボシリーズ（王道は英語で「ROYAL（ロイヤル）」と読む。）初参戦作品。

αマークはαシリーズ復帰及び唯一編入をした作品。

マジンガーZ
グレートマジンガー
 機動戦士ガンダム0083 スターダストメモリー
 機動戦士Zガンダム
 機動戦士ガンダムZZ
機動戦士ガンダム逆襲のシャア
 新機動戦記ガンダムW EndlessWaltz
★機動戦士ガンダムSEED
ゲッターロボ
 ゲッターロボG
真ゲッターロボ（原作漫画版）
鋼鉄ジーグ
α勇者ライディーン
 大空魔竜ガイキング
 超電磁ロボコン・バトラーV
超電磁マシーンボルテスV
闘将ダイモス
 無敵鋼人ダイターン3
α伝説巨神イデオン
 戦国魔神ゴーショーグン
α超時空要塞マクロス愛・おぼえていますか
αマクロスプラス
☆Rαマクロス7
α超獣機神ダンクーガ
αトップをねらえ!
α新世紀エヴァンゲリオン
αTHEENDOFEVANGELION
勇者王ガオガイガー
★勇者王ガオガイガーFINAL
★電脳戦機バーチャロンオラトリオ・タングラム
★電脳戦機バーチャロンマーズ

主人公とその機体

４人の主人公から1人選択する。今回はスーパー系、リアル系の区別はされていない（機体性能はしっかりと白黒つけられている）。

シリーズからの客演

参戦してないけど存在はしている作品

ブレンパワード	オルファンが名前を暈されて作中の会話に登場
機動戦士クロスボーン・ガンダム	アラドとイルイを助けたのがあの人
機動戦士ガンダムSEEDASTRAY	破嵐万丈にキラを託したのが彼
銀河旋風ブライガー	破嵐万丈の口からそれらしき存在が語られた
スーパーロボット大戦MX	ある人物から衝撃的な事実を告げられる

余談

『機動戦士ガンダムSEED』は、『第2次α』発売後に行われたアンケート「次に出して欲しい作品」で断トツとなった為、本作で参戦を果たした。その影響により、本作の初週売り上げ本数は過去のシリーズ最高を記録している。
- 但し、それによってシナリオを大幅に改編する必要に迫られ（本来は第１次、第２次で地球絡みの問題を解決させて、宇宙を舞台に絞ったシナリオだった）、それに苦労したとされる。