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合計で33作品が参戦。第2次Zに比べると減少しているがそれでもやはり膨大な量となる。その内、完全新規初参戦作品は『[[機動戦士ガンダムUC]]』と『[[アクエリオンEVOL (TV)|アクエリオンEVOL]]』の2作品。ただし両作とも他のZシリーズ参戦作品と設定上のつながりがある。また、久しぶりの版権据置タイトルという事もあり据置機初参戦が18作品と全体の過半数を占めている。
合計で33作品が参戦。第2次Zに比べると減少しているがそれでもやはり膨大な量となる。その内、完全新規初参戦作品は『[[機動戦士ガンダムUC]]』と『[[アクエリオンEVOL (TV)|アクエリオンEVOL]]』の2作品。ただし両作とも他のZシリーズ参戦作品と設定上のつながりがある。また、久しぶりの版権据置タイトルという事もあり据置機初参戦が18作品と全体の過半数を占めている。
『Z』から多くの作品が続投した『第2次Z』とは異なり、今回は『Z』からの皆勤参戦は大幅に削られ上記5作品のみ。前作まで機体のみ参戦だった逆シャアを除くとZシリーズの世界の謎に係わりのあるオーガス・ビッグオー、ガンダムが宇宙世紀とアナザーから1作品ずつとかなり少ない。
『[[機動戦士ガンダム 逆襲のシャア]]』が機体のみ参戦のアナウンスがなく、ストーリーの再現があることが確定している。
『[[フルメタル・パニックシリーズ]]』は本作が初の音声収録となった。また、原作小説では完結しているが『[[フルメタル・パニック! The Second Raid]]』以降はアニメ化されていないため、どこまで再現されるか不明である。ただし、原作のイラストレーターである四季童子氏がTwitterで「第三次スーパーロボット大戦Zで原作フル参戦」と述べている（該当のツイートは削除済み）。
『[[機動戦士ガンダムUC]]』は本作発表時では（原作小説が既に完結済みとはいえ）映像作品が未完状態での参戦である（完結は2014年5月の劇場公開、6月のBD/DVD発売）。
第3次Zが二部構成で本作が2014年4月発売であるため第二部発売前にアニメ版が完結するのは間違いないが、本作でどこまで再現されるかは不明である。
『[[機動戦士ガンダムUC]]』は本作発表時では（原作小説が既に完結済みとはいえ）映像作品が未完状態での参戦である（完結は2014年5月の劇場公開、6月のDVD発売）。
同様に未完（発表時点では完結編の劇場公開時期が未定）であり、『[[L]]』で単一作品名義で参戦した『[[ヱヴァンゲリヲン新劇場版]]』は『序』と『破』がそれぞれ個別参戦扱いとなっている。
同様に未完（発表時点では完結編の劇場公開時期が未定）であり、『[[L]]』で単一作品名義で参戦した『[[ヱヴァンゲリヲン新劇場版]]』は『序』と『破』がそれぞれ個別参戦扱いとなっている。