En la Fase 3 de la Copa Conmebol Libertadores 2023 participaron los ocho equipos clasificados de la Fase 2.^[1]​ Estos fueron distribuidos en cuatro parejas de acuerdo al sorteo previo. Cada una de ellas se enfrentó en una serie de dos partidos, a ida y vuelta. En caso de empate en el total de goles, se recurriría a los tiros desde el punto penal, sin tiempo suplementario previo, y sin que se considere la regla del gol de visitante como criterio de desempate. Los ganadores clasificaron a la fase de grupos y los equipos eliminados fueron transferidos a la fase de grupos de la Copa Sudamericana 2023.^[2]​

El sorteo se realizó el 21 de diciembre de 2022 a las 12:00 (UTC-3) en la sede de Conmebol, en Luque, Paraguay.^[3]​^[4]​^[5]​^[6]​