Call of Duty: Modern Warfare 3 – gra komputerowa z gatunku first-person shooter, wyprodukowana przez amerykańskie studia Infinity Ward oraz Sledgehammer Games i wydana w 2011 roku przez Activision. Jej oficjalna premiera odbyła się 8 listopada 2011 roku, a gra została wydana na platformy Microsoft Windows, PlayStation 3, Xbox 360 i Wii. Jest to ósma część serii Call of Duty i bezpośredni sequel gry Call of Duty: Modern Warfare 2 z 2009 roku. Specjalna wersja na konsolę Nintendo DS ukazała się pod nazwą Call of Duty: Modern Warfare 3: Defiance.
Fabuła gry jest kontynuacją wątków z Call of Duty 4: Modern Warfare oraz Modern Warfare 2 i opiera się na fikcyjnym ogólnoświatowym konflikcie Stanów Zjednoczonych z rosyjską frakcją ultranacjonalistów. Gracz wciela się w kilka postaci, których celem jest zlikwidowanie szefa rosyjskiej grupy terrorystycznej. Większą rolę odgrywa tryb gry wieloosobowej, podobnie jak w Modern Warfare 2 oparty na systemie punktów doświadczenia, który został wzbogacony o kilka nowych trybów rozgrywki.