No jogo, os jogadores assumem o papel de Luigi, o irmão medroso de Mario, que se vê em uma mansão assombrada com seus amigos durante umas férias relaxantes. A trama se desenrola quando Luigi descobre que o local é infestado de fantasmas e precisa resgatar seus amigos enquanto desvenda os mistérios sombrios da mansão.

Os jogadores exploram vários andares do hotel, cada um com seu próprio tema e desafios únicos. Desde a piscina até o porão assustador, cada área oferece surpresas e enigmas a serem resolvidos.

Equipado com o Poltergust G-00, uma versão atualizada do aspirador de fantasmas, Luigi aspira os fantasmas pelo hotel, resolvendo quebra-cabeças e enfrentando chefes assustadores ao longo do caminho.

Luigi's Mansion 3 também apresenta um modo cooperativo onde um segundo jogador pode controlar Gomiluigi, o clone de Luigi, para ajudar na resolução de enigmas e combate aos fantasmas. Além disso, o multiplayer online permite que até oito jogadores explorem a Torre do Desafio juntos.

Com gráficos vibrantes e uma trilha sonora cativante, Luigi's Mansion 3 mergulha os jogadores em um mundo encantador e assustador ao mesmo tempo, criando uma atmosfera única e imersiva.

Além da campanha principal, o jogo oferece modos adicionais, como o Modo Susto, onde os jogadores competem para assustar o máximo de objetos possível em um tempo limitado, e o ScareScraper, um modo cooperativo online onde os jogadores exploram uma torre cheia de fantasmas.