Inaczej niż CSS 2, który jest jedną wielką specyfikacją definiującą różne właściwości, CSS 3 podzielony jest na niezależne dokumenty zwane modułami. Każdy moduł zawiera nowe możliwości i rozszerza elementy zdefiniowane w CSS 2, tak, żeby zachowywały kompatybilność z wersjami wcześniejszymi. Prace nad trzecim poziomem CSS rozpoczęły się krótko po oficjalnej publikacji specyfikacji CSS 2. Najwcześniejsza robocza wersja CSS 3 pojawiła się w czerwcu 1999 roku.

Niektóre z modułów, np. tła i obramowania czy układ wielokolumnowy, mają nadany status CR (Candidate Recommendation), który uważany jest za raczej stabilny i zaleca się poprawianie dotychczasowych implementacji w celu usuwania tzw. prefiksów, filtrów które umożliwiających wyświetlanie poszczególnych elementów strony w różnych przeglądarkach internetowych, a które nie obsługują prawidłowo specyfikacji CSS (np. -moz-border-radius dla Gecko, -webkit-border-radius dla WebKit).

CSS 3 wspiera również przezroczystość elementów opacity czy zaokrąglone narożniki m.in. obramowań przez właściowść border-radius, które coraz częściej używane są na stronach internetowych w celach estetycznych.