3-й Сыромятнический переулок проходит в Басманном и Таганском районах между Верхней Сыромятнической улицей и Большим Полуярославским переулком. Фактически является частью магистрали Верхняя Сыромятническая улица — 3-й Сыромятнический переулок — Костомаровский переулок — Андроньевская площадь.
По переулку проходит граница между Басманныим и Таганскимрайонами.
Назван в XVIII—XIX веках по расположению в Сыромятниках на месте существовавшей в XVII веке Сыромятнической слободы (от сыромятник — "кожемяка, мастер, занимающийся изготовлением сыромятной кожи"). В Сыромятниках также находятся Сыромятническая набережная,Верхняя, Нижняя и Новая Сыромятнические улицы, 1-й — 4-й Сыромятнические переулки и Сыромятнический проезд.
3-й Сыромятнический переулок продолжает Верхнюю Сыромятническую улицу, проходит на юго-восток. После перекрёстка с Большим Полуярославским переулком продолжается как Костомаровский.
Здания на нечётной - басманной - стороне: