Die Schweizer Autobahn 3 (A 3) setzt die französische Autoroute A 35 (Autoroute des Cicognes) fort, überschreitet bei Saint-Louis die französisch-schweizerische Grenze und verläuft etwa parallel zu dieser zum Rhein. Nach dessen Querung trifft sie bei der Verzweigung Wiese auf die Autobahn 2 und verläuft gemeinsam mit dieser zur Verzweigung Augst. Sie führt in etwa parallel zum Hochrhein und schwenkt bei Eiken nach Südosten ab und quert den Schweizer Jura im Bözbergtunnel. Südlich von Brugg wird die Aare gequert. Bei der Verzweigung Birrfeld trifft die A 3 auf die Autobahn 1, mit der sie gemeinsam bis zur Verzweigung Limmattal westlich von Zürich führt. Von dort an verläuft sie gemeinsam mit der Autobahn 4 südwestlich an Zürich vorbei, trennt sich von der A 4 an der Verzweigung Zürich-West und führt durch den fast 4,5 km langen Uetliberg-Tunnel in Richtung Zürichsee, an dessen westlichem Ufer sie bei der Verzweigung Zürich-Süd auf eine aus der Züricher Innenstadt kommende Stichautobahn trifft. In deren Verlängerung führt sie am Südwestufer des Sees entlang zur Verzweigung Reichenburg, wo die Autobahn 15 (Oberlandautobahn, früher A 53) nach Norden abgeht. Die A 3 setzt sich nach Osten fort, verläuft am Nordrand des Kantons Glarus und weiter am Südufer des Walensees, wobei die Südfahrbahn über eine Länge von 5,8 km den Kerenzerbergtunnel benutzt. Vom Ostende des Walensees führt die A 3 durch die Talfurche von Sargans zur Verzweigung Sarganserland, wo sie an der Autobahn 13 endet.

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Die Autobahn ist wie alle Nationalstrassen in der Schweiz vignettenpflichtig. Erforderlich ist eine Jahresvignette, die 40 CHF (knapp 37 EUR) kostet.