Arsinóe 3. Fílópator (gríska: Ἀρσινόη ἡ Φιλοπάτωρ; 246 eða 245 f.Kr. – 204 f.Kr.) var drottning Egyptalands á tímum Ptólemajaríkisins. Hún var dóttir Ptólemajosar 3. og Bereníku 2. Árið 220 f.Kr. giftist hún bróður sínum Ptólemajosi 4. sem var nýtekinn við konungdómi. Hún tók virkan þátt í stjórn ríkisins sem var annars í höndum hins valdamikla ráðherra konungs, Sósibíosar. Þannig tók hún þátt í orrustunni við Rafíu gegn Antíokkosi mikla. Hún átti soninn Ptólemajos 5.

Mynt með mynd Arsinóe 3.

Eftir lát eiginmanns hennar 204 f.Kr. létu ráðherrarnir Sósibíos og Agaþókles myrða hana af ótta við að hún tæki völdin sem móðir konungs. Agaþókles gerðist ráðsmaður hins unga konungs og myrti síðan Sósibíos en við það gerðu íbúar Alexandríu uppreisn undir stjórn Tlepolemosar. Agaþókles var drepinn af vinum sínum til að forða honum frá verri dauðdaga, og systur hans voru tættar í sundur af æstum múgnum í hefndarskyni fyrir morðið á Arsinóe.