Koszt produkcji przekroczył 300 milionów złotych. Główny zespół pracujący nad grą liczył 240 osób. Łącznie w procesie produkcji zaangażowane było ponad 1500 osób[23]. Gra została pierwszy raz publicznie pokazana na konferencji Microsoftu podczas targów E3 w czerwcu 2013 roku[17].
Wiedźmin 3 został stworzony przy pomocy silnika REDengine 3[10]. Użyto także takich technologii jak SpeedTree, PhysX czy Nvidia HairWorks[22]. Duże zmiany zaszły w zakresie odbywanych walk. Całkowicie przebudowano sztuczną inteligencję przeciwników Geralta, a on sam otrzymał więcej animacji, które wykorzystywane są w walkach. Akcja gry ma miejsce w otwartym świecie[20], trzydzieści razy większym od tego z poprzedniej części[24].
24 października 2014 zostało udostępnione intro zatytułowane Podążając za tropem autorstwa Tomasza Bagińskiego[25]. Podczas produkcji twórcy kontaktowali się z Andrzejem Sapkowskim w celu ustalenia niektórych nazw własnych i rozmieszczenia lokacji na mapie[22]. Twórcy dodali postać Ciri, aby gracz mógł spojrzeć na te same wydarzenia z perspektywy innej osoby[26].
Poza standardową wersją wydana została także edycja kolekcjonerska, która zawiera m.in. figurkę Geralta walczącego z gryfem, wiedźmiński medalion czy artbook[22]. Po premierze zostało wydanych 16 darmowych dodatków DLC, które zawierają między innymi nowe zadania poboczne, nowe karty do gwinta, alternatywny wygląd postaci, tryb „Nowej Gry Plus” oraz elementy ekwipunku[27].
Jej premierę pierwotnie zaplanowano na 2014 rok, następnie przełożono ją na 24 lutego 2015[28], a później na 19 maja 2015 roku. W grudniu 2014 poinformowano, że Wiedźmin 3 jest skończony, a pozostały czas pozwoli na usunięcie błędów i lepszą optymalizację gry[21]. Po premierze gry został wydany zestaw narzędzi moderskich o nazwie REDkit, za pomocą którego gracze mogą tworzyć własne modyfikacje[22].