Bungie表示，在《光环3》中会有在线合作模式，并且合作人数为四人。四人合作模式支持Xbox Live连线或者是局域网连线，这一模式无法在同一台XBOX360上使用，XBOX360的分屏模式只支持两名玩家同时游戏，另外的两人则需要通过Xbox Live或者局域网来加入。在线合作模式也会有自己的等候大厅，玩家可以在其中开设游戏或者是加入他人的游戏，合作模式中将会加入一些单机版中没有的要素，需要多人合作才能完成的要素。