En septiembre de 2009 Apple renueva al iPod touch dándole un mayor rendimiento, pero sin cambios en su aspecto exterior. En esta actualización se aumenta la velocidad del procesador del iPod touch de 533 MHz a 800 MHz y se duplica la cantidad de memoria RAM de 128MB a 256MB.

Estos iPod touch 3G son un 50% más rápidos que los modelos anteriores e incluyen soporte para OpenGL ES 2.0 que ofrece gráficos mejorados.

La línea de iPod touch de tercera gerneración (3G) está compuesta por dos modelos con capacidades de 32GB y 64GB.

Junto con los modelos de 32GB y 64GB Apple comercializa un iPod touch de 8GB que mantiene los componentes internos del iPod touch 2G, y no posee mejoras en rendimiento como los otros dos modelos. Es por esto que muchas veces este iPod es considerado un iPod touch de segunda generación.

El iPod touch 3G tiene una batería que permite reproducir música por hasta 30 horas o seis horas de reproducción de vídeo con una carga.

Otras novedades del iPod touch 3G son la incorporación de conectividad Bluetooth 2.1+EDR, VoiceOver que dice el nombre y artista de la canción que se está escuchando, y la posibilidad de controlar las funciones del iPod con tu voz.