La filiale France 3 Cinéma investit dans une offre plurielle de films français et européens ; faisant appel aussi bien à des réalisateurs confirmés qu'à de jeunes talents, pour répondre aux attentes d'un public large comme d'un public plus spécifique. Sa directrice, Cécile Négrier, reçoit environ 250 scénarii par an parmi lesquels sont sélectionnés une trentaine de projets. S'appuyant sur des exigences de qualité et de diversité, les choix sont effectués en comité en s'efforçant de fournir des propositions larges et éditorialisées à l'antenne de France 3.
France 3 Cinéma s'inscrit dans une ligne éditoriale citoyenne qui place l’engagement au cœur de la réflexion et porte une pluralité de regards sur notre société afin d’explorer son évolution à travers de nombreuses thématiques (la fracture sociale, les dérives du capitalisme, l’écologie, l’éducation, le harcèlement, l’avortement…), dans des tonalités diverses (comédie, drame, documentaire).
La filiale accompagne des réalisateurs confirmés comme Stéphane Brizé (Un autre monde), Rebecca Zlotowski (Les enfants des autres), Olivier Dahan (Simone - le voyage du siècle), Emanuele Crialese (L'immensita) et soutien également l'émergence de nouveaux talents ; en 2021, la filiale a ainsi soutenu onze premiers et seconds films dont Les pires de Romane Guéret et Lise Akoka, L'année du requin des frères Boukherma ou encore Tirailleurs de Mathieu Vadepied.
France 3 Cinéma coproduit chaque année des films d’animation (Ernest et Célestine 2 de Julien Cheeng et JC Roger, Mars Express de Jérémie Perin, La plus précieuse des marchandises de Michel Hazanavicius, Pattie et la colère de Poseïdon de David Alaux). Certains films ont une dimension patrimoniale marquée comme Le temps des secrets, adaptation de Christophe Barratier de l'oeuvre éponyme de Marcel Pagnol, Portrait d'une jeune fille qui va bien de Sandrine Kiberlain...
Les scénarii sont analysés au travers de quatre critères essentiels : le sujet, la clarté des enjeux, la vision du monde dans lequel nous vivons et la faculté des protagonistes à susciter de l'empathie.
Il arrive que des films soient coproduits conjointement par France 2 Cinéma et France 3 Cinéma. C'est le cas d'Astérix et Obelix : au service de sa majesté de Laurent Tirard, sortis tous deux en 2012, de J'accuse de Roman Polanski en 2018, ou plus récemment De Gaulle de Gabriel Le Bomin et Simone - Le voyage du siècle de Olivier Dahan.