Baseado na trilogia da Pixar e produzido pelos Disney Interactive Studios, Toy Story 3: O Videojogo é uma aventura em 3D com acção frenética e mini-jogos nos cenários dos filmes.

O modo "Aventura" segue a história do filme, com os jogadores a guiarem o Woody, o Buzz, a Jessie e os seus amigos ao encontro de novos brinquedos e a explorar novos locais, embarcando numa longa e desafiante viagem de regresso ao quarto do Andy.
Também central ao jogo é o mundo aberto do modo "Toy Box", no qual os jogadores podem misturar e combinar peças de diferentes conjuntos de brinquedos para criar as suas próprias personagens e histórias. Os jogadores podem criar cowboys, Rangers do espaço, dinassauros e outros bonecos e mandá-los em novas aventuras numa sala de brinquedos interactiva.