فصل سوم سریال تلویزیونی آمریکایی تئوری بیگ بنگ از ۲۱ سپتامبر ۲۰۰۹ تا ۲۴ مه ۲۰۱۰ از شبکه سی‌بی‌اس پخش شد. این سریال با بیش از ۱۵ میلیون بیننده نسبت به دو فصل قبل رتبه بندی بالاتری دریافت کرد.[۱] فصل سوم اولین حضور بازیگران اصلی آینده ملیسا راوش و ماییم بیالیک به ترتیب در نقش برنادت راستنکاوسکی و دکتر ایمی فارا فاولر بود.
جیم پارسونز در نقش دکتر شلدون کوپر: فیزیکدانی که اهل تگزاس است و از کودکی نبوغ خود را نشان داده‌است. او دارای ضریب هوشی ۱۸۷ است و در ۱۱ سالگی وارد کالج شده و در ۱۶ سالگی نخستین دکترایش را اخذ کرده‌است.
کیلی کوئوکو در نقش پنی: دختر جذاب و بلوندی که در همسایگی شلدون و لئونارد زندگی می‌کند و از همان ابتدا لئونارد به او علاقه‌مند می‌شود.
سایمون هلبرگ در نقش هاوارد والوویتز: مهندس هوافضا که یهودی است و با مادرش زندگی می‌کند. بر خلاف، شلدون، لئونارد و راج، هاوارد دکترا ندارد و دارای فوق‌لیسانس است.
داستان : Chuck Lorre & Steven Molaro & Nicole Lorre & Jessica Ambrosetti نمایشنامۀ تلویزیونی : Bill Prady & Dave Goetsch & Jim Reynolds & Maria Ferrari
فصل سوم مورد تحسین منتقدان قرار گرفت. مورین رایان از شیکاگو تریبون که نوشته بود "تئوری بیگ بنگ، که در فصل سوم خود است، بسیاری از کارها را به درستی انجام می دهد".[۲۴] آلن سپین وال از استار لدگر نوشت: "تعامل پنی/شلدون مثل همیشه طلا بود".[۲۵] و کن تاکر از انترتینمنت ویکلی نوشت "آنچه تئوری بینگ بنگ را به برتری مکرر ارتقا می‌دهد، یکی از ثابت‌های آن از همان ابتدا است: عملکرد درخشان جیم پارسونز".[۲۶] مؤسسه فیلم آمریکا فصل سوم را یکی از ده فصل برتر تلویزیونی سال ۲۰۰۹ قرار داد.[۲۷]
