El audio de Halo 3 como todos los títulos de la consola Xbox 360 esta basado en el sistema Dobly Surround 5.1. Mas de 50.000 pedazos de audio componen el juego, 40.000 serán diálogos.

El Halo 2 tenia mas de 15.000 pedazos de dialogo.

El flujo de cambios de forma natural y convincentes esta controlado por la IA. Para dar mayor credibilidad a la experiencia del juego se realizaron grabaciones aparte para el fuego cercano y lejano.

El resultado de un tiroteo real puede ser debido a sonidos pregrabados, sonidos de fuegos distantes.

Marty O´Donnell compuso la partitura original. Una verdadera orquesta produjo algunos pedazos de la música del juego.

Mas de 60 músicos registraron la música para el trailer del anuncio junto a un coro de 24 personas.

Este juego permite a los dobladores sustituir la música en juego con sus propias voces, se destacan bandas sonoras de encargo. Se repiten las voces incluyendo a Jen Taylor como Cortana y Steve Downes como Jefe Maestro.

Terence Stamp y Justis Bolding son voces destacadas que sustituyen a los dobladores del Profeta Verdad y Miranda Keyes en Halo 2, Michael Wincott y Julia Benz respectivamente.

Otras voces como el presentador Johnatan Ross, Nathan Filion, Adán Baldwin, Alan Tudyk y John Di Maggio son voces adicionales.

También fueron destacados (Burnie Burns, Gus Sorola, Matt Hallum y Jasón Saldaña) miembros de Halo Rojo contra Azul.