Podczas gdy dwie poprzednie części opierały się na systemie siatki, w ramach którego twórcy budowali poziomy z zestawów bloków, w Tomb Raider III wykorzystano trójkątne wielokąty, co pozwoliło na stworzenie bardziej zaawansowanych geometrycznie i szczegółowych poziomów, jak również ruchomych piasków czy falującej wody. Poprawiono oświetlenie i odbicia w wodzie, dzięki czemu gra miała być bardziej klimatyczna niż poprzedniczki, a dodatkowymi mającymi pomóc w tym elementami były deszcz, śnieg i wiatr. Ze względu na zwiększoną liczbę efektów cząsteczkowych eksplozje i dym są bardziej realistyczne. Wszystkie tekstury rysowano przy użyciu true color, a następnie były renderowane przez silnik gry, co dawało lepszą ich jakość końcową.
Tomb Raider III zaprojektowano przede wszystkim z myślą o rozwiązywaniu łamigłówek, wzorem pierwszej części, aniżeli bardziej nastawionego na strzelanie Tomb Raider II. Poziomy stały się mniej liniowe, oferując więcej możliwych ścieżek do ich ukończenia, a o tym, w jakich zostaną osadzone miejscach, zdecydowano po wstępnym zarysowaniu fabuły. Według producenta Mike’a Schmitta zespół optował za tym, żeby „wziąć globus, zakręcić nim i zobaczyć, czy wskazane palcem miejsce będzie wystarczająco interesujące”. Po wybraniu lokalizacji rozpisano całą fabułę, żeby połączyć je ze sobą.