《天獄篇》在2014年12月12日「超級機器人大戰 新作發表會」正式發表。《天獄篇》初回封入特典則是作為《時獄篇》外傳，只有Z系列（包含第2次Z）原創角色及機體以及寶玉登場的《第3次超級機器人大戰Z 連獄篇》（全15話），並附有可以用來下載的下載碼。 天獄篇的宣傳詞為「掃滅吧，無盡的天之獄炎。」
第3次スーパーロボット大戦Z 天獄篇
登場作品
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機動戦士Zガンダム
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機動戦士ガンダムUC
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THE ビッグオー
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機動戦士ガンダム -逆襲のシャア-
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獣装機攻ダンクーガノヴァ
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劇場版 機動戦士ガンダム00 -A wakening of the Trailblazer-
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太陽の使者 鉄人28号
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無敵鋼人ダイターン3
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無敵超人ザンボット3
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無敵ロボ トライダーG7
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機動戦士ガンダムSEED DESTINY
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装甲騎兵ボトムズ
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劇場版 マクロスF 虚空歌姫 , 劇場版 マクロスF 恋離飛翼
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コードギアス 反逆のルルーシュ R2
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六神合体ゴッドマーズ
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超時空世紀オーガス
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機動新世紀ガンダムX
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∀ガンダム
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マクロス7
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真ゲッターロボ 世界最後の日
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真マジンガー 衝撃！Z編
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地球防衛企業ダイ・ガード
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創聖のアクエリオン
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天元突破グレンラガン
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新機動戦記ガンダムW Endless Waltz
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