En la fase 3 de la Copa Conmebol Libertadores 2020 participaron los ocho equipos clasificados de la fase 2. Estos fueron distribuidos en cuatro parejas de acuerdo al sorteo previo. Cada pareja de equipos se enfrentó en una serie de dos partidos, a ida y vuelta. En caso de empate en el total de goles, se aplicaba la regla del gol de visitante y si persistía el empate se recurrió a la tanda de penales, sin prórroga previa. Los ganadores clasificaron a la fase de grupos y los dos mejores eliminados fueron transferidos a la segunda fase de la Copa Sudamericana 2020.