De acordo com o designer-líder de DiRT 3, Paul Coleman, um dos principais focos do desenvolvimento do título é a realidade. Para a equipe da Codemasters, isso se traduz em gráficos melhores e física mais consistente, de forma a melhor reproduzir a sensação de dirigir.
Mais de 50 mil fotografias de carros e pistas foram tiradas durante o desenvolvimento do game e alterou o centro de gravidade dos veículos. Desta forma, o peso é distribuído de forma mais realista durante as curvas e proporciona uma resposta de controles mais apurada.
A Codemasters também incluiu alterações de clima e de iluminação, de acordo com o período do dia, para alterar as condições das pistas. Replays de 30 segundos também poderão ser gravados durante as corridas.