En 2008, le parcours complet de la ligne demande 32 minutes en allant vers l’est et 31 minutes en allant vers l’ouest. Comme sur toutes les principales lignes du métro, le premier départ a lieu de la tête de ligne à 5 h 30, mais dans le sens est-ouest une première circulation est effectuée au départ de Gambetta à 5 h 30 et précède de 2 min la première rame venant de Gallieni.
Le dernier départ a lieu à 0 h 43 en direction de Gallieni et à 0 h 44 en direction de Pont de Levallois – Bécon. Le dernier départ est fixé à 1 h 44 en direction de Gallieni et à 1 h 45 en direction de Pont de Levallois – Bécon les nuits des vendredis aux samedis, des samedis aux dimanches et des veilles de fête aux jours de fête. L'intervalle moyen entre les rames est de deux à quatre minutes en journée, de sept à neuf minutes en extrême soirée, de quatre à sept minutes le dimanche en journée et de dix minutes les nuits des vendredis aux samedis, des samedis aux dimanches et des veilles de fête aux jours de fête après 0 h 30 (après 1 h 15 les nuits des vendredis aux samedis).
L'expérience des lignes 1 et 2 Nord a permis à la CMP de mettre en œuvre diverses améliorations au matériel roulant. La ligne 3 est mise en service en 1904 et dotée de rames exclusivement sur bogies, avec des remorques plus longues, équipées de trois portes par face, et présentant diverses autres améliorations techniques. Les rames M 600 sont mises en service sur la ligne 3 début 1909, les rames Sprague-Thomson 500 étant alors mutées sur la ligne 1.
En 1911, comme suite au prolongement à l'ouest jusqu'à la porte de Champerret, l'exploitation est assurée à l'aide de vingt-quatre rames de cinq voitures dont trois motrices, dont vingt-et-une motrices nouvelles M 718 à M 738, similaires aux motrices 600, mais à l'équipement électrique Sprague-Thomson.
La ligne 3 a été la première ligne à recevoir les rames fer MF 67. Elles furent en effet livrées de décembre 1967 à avril 1971. Ces rames sont toujours en circulation et en 2008, aucune évolution n'est prévue.
Une importante rénovation (comprenant des innovations comme l'affichage lumineux des stations) leur a donné un aspect beaucoup plus moderne que celui des rames MF 67 des autres lignes. Elle concerne les rames numérotées 001, 011 à 030 et 051 à 072, ainsi que 2 autres rames transférées depuis la ligne 12, les rames 131 et 132. On peut voir actuellement l'aspect intérieur usé et vieillissant sur les 043, 3068 et 073.
Les rames de la ligne 3 sont de compositions M + B + NA + B + M, à l'exception de six rames qui se composent différemment : les 043, 2104, 131, 132, 3068 et 073.
Ces rames ont été transférées de la ligne
Les MF 67 non rénovées, encore en livrée vert-jade de la ligne ont comme composition :
On distingue deux catégories de personnel : les agents en station et les agents de conduite. Les agents de station ont pour mission de tenir la caisse, d'assurer le contrôle des voyageurs ainsi que la gestion des lieux, la vérification des installations et des autres tâches à définir selon les besoins du service. Quelques agents sont par ailleurs détachés pour la durée du service afin d'assurer les relèves de caisses. Les conducteurs assurent la marche des rames. Le service est assuré sur trois roulements de travail (jour, mixte, nuit).
La tarification de la ligne est identique à celle en vigueur sur tout le reste du réseau et est accessible avec les mêmes abonnements. Un ticket t+ permet un trajet simple quel que soit la distance avec une ou plusieurs correspondances possibles avec les autres lignes de métro ainsi que le RER, mais uniquement dans Paris intra-muros pour ce dernier.
Le financement du fonctionnement de la ligne (entretien, matériel et charges de personnel) est assuré par la RATP. Cependant, les tarifs des billets et abonnements dont le montant est limité par décision politique ne couvrent pas les frais réels de transport. Le manque à gagner est compensé par l'autorité organisatrice, le STIF, présidé depuis 2005 par le président du Conseil régional d'Île-de-France et composé d'élus locaux. Il définit les conditions générales d'exploitation ainsi que la durée et la fréquence des services. L'équilibre financier du fonctionnement est assuré par une dotation globale annuelle aux transporteurs de la région grâce au versement transport payé par les entreprises et aux contributions des collectivités publiques.
La ligne 3 est une ligne au trafic moyen du réseau parisien, le nombre total de voyageurs transportés représente environ la moitié de la fréquentation de la ligne 1 mais le double des lignes 10 et ligne 11. De 1992 à 2004, le trafic est en diminution de 0,6 %, ce qui place la ligne en dernière position en termes de croissance sur le réseau (hors ligne 14). Le recul constaté en 2004 est consécutif au prolongement de la ligne 14 à Saint-Lazare en décembre 2003, qui a allégé le trafic du tronçon central de la ligne 3.
Année | 1992 | 1993 | 1994 | 1995 | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 |
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Nombre de voyageurs | 88,1 | 87,1 | 87,2 | 76,3 | 83,3 | 84,5 | 85,3 | 87,6 | 93,2 | 95,9 | 94,2 | 90,6 | 87,6 |
Les stations les plus fréquentées desservies par la ligne sont par ordre décroissant (en trafic annuel, toutes lignes incluses) : Saint-Lazare (34,53 millions de voyageurs), République (15,14 millions) et Opéra (10,47 millions). En 1998, le trafic quotidien atteint 310 969 voyageurs en moyenne chaque jour ouvrable, 174 073 le samedi et 91 268 le dimanche.