A terceira temporada do drama médico americano Grey's Anatomy, começou a ser exibida nos Estados Unidos na American Broadcasting Company (ABC) em 21 de setembro de 2006, e terminou em 17 de maio de 2007. A temporada foi produzida pela Touchstone Television, em associação com a produtora Shondaland e The Mark Gordon Company, sendo Shonda Rhimes a showrunner do programa. Ellen Pompeo, Sandra Oh, Katherine Heigl, Justin Chambers e T.R. Knight reprisaram seus papéis como os internos de cirurgia Meredith Grey, Izzie Stevens, Alex Karev e George O'Malley, respectivamente. Os membros principais do elenco anterior, Chandra Wilson, James Pickens, Jr., Kate Walsh, Isaiah Washington e Patrick Dempsey também retornaram, enquanto Sara Ramirez e Eric Dane foram promovidos a regulares, seguindo a extensão de seus contratos.

A temporada continuou focada na residência cirúrgica de cinco jovens internos, na tentativa de equilibrar os desafios de suas carreiras competitivas com as dificuldades que determinam suas vidas pessoais. Embora ambientado no Seattle Grace Hospital, localizado em Seattle, Washington, as filmagens ocorreram principalmente em Los Angeles, na Califórnia. Enquanto a primeira temporada enfatiza principalmente o impacto inesperado do campo cirúrgico sobre os personagens principais, a segunda forneceu uma perspectiva detalhada sobre a vida privada dos médicos, a terceira temporada lida com os duros desafios trazidos pela última fase do internato dos cirurgiões, combinando o motivo profissional enfatizado na primeira temporada, com o fundo pessoal complexo usado na segunda. Ao longo da temporada, vários novos enredos são introduzidos, incluindo a chegada do personagem de Dane, o Dr. Mark Sloan, concebido e apresentado como uma presença antagônica.

Na despedida da temporada anterior, a terceira temporada foi ao ar em um novo horário competitivo de 21:00 às quintas-feiras, competindo contra a série de televisão, CSI: Crime Scene Investigation, que foi ao ar simultaneamente na CBS. A terceira temporada de Grey's Anatomy teve 25 episódios, além de dois clipes que foram produzidos para recapitular os eventos anteriores da série, antes da introdução de grandes novos arcos. "Complications of the Heart" foi ao ar na mesma noite da estréia da temporada, recapitulando os últimos episódios da segunda temporada com insights sobre futuros episódios no terceiro, enquanto "Every Moment Counts" foi ao ar antes do vigésimo episódio. A temporada também transmitiu um arco de episódios em duas partes, que serviu principalmente como um piloto de desenvolvimento para uma série derivada, Private Practice, com foco na saída do personagem de Walsh, a Dra. Addison Montgomery.

O programa terminou sua terceira temporada com 19,22 milhões de espectadores no total e um rating/share de 6,8/35 no público-alvo de 18 a 49 anos, em oitavo lugar na temporada de televisão, superado por CSI. Os críticos de televisão expressaram uma perspectiva principalmente negativa sobre o desenvolvimento da série ao longo da temporada, com as críticas variando de mistas a desfavoráveis, já que o exagero e a falta de realismo foram destacados como as principais questões no declínio da qualidade das histórias. Apesar da resposta crítica negativa, o desempenho dos membros do elenco e da técnica de produção da equipr recebeu um reconhecimento excepcional através de inúmeros prêmios e indicações. Recebendo indicações para a categoria principal nos 59.º Emmy do Primetime e no 65.º Globo de Ouro, a temporada alcançou o maior número de premiações da série, com Heigl como o membro do elenco mais premiada. A série foi classificada em sexto na lista "melhor da televisão" do USA Today, após a conclusão da temporada.

Produção Equipe A temporada foi produzida pela Touchstone Television, atualmente ABC Studios, The Mark Gordon Company, a produtora ShondaLand, e foi distribuída pela Buena Vista International, Inc. Shonda Rhimes retornou como a showrunner e produtora executiva da série. Ela também continuou sua posição desde as duas primeiras temporadas como um dos membros mais proeminentes da equipe de roteiristas. Betsy Beers, Mark Gordon e Rob Corn retornaram como produtores executivos, juntamente com Mark Wilding, Peter Horton e Krista Vernoff, que estão nessa posição desde o início da série. Allan Heinberg, no entanto, se junta à equipe de produção no início da terceira temporada como coprodutor executivo, antes de sua promoção a um executivo. Kent Hodder, Nancy Bordson e Steve Mulholland foram produtores executivos de quatro episódios durante a temporada. Horton deixou a série no final da temporada, enquanto James D. Parriott, que anteriormente trabalhou como roteirista e produtor executivo nas duas primeiras temporadas, não continuou seu trabalho no programa durante esta temporada. Joan Rater e Tony Phelan continuaram como coprodutores executivos, sendo Rater também um produtor supervisor. Stacy McKee, que era produtora e roteirista da série, foi promovida a coprodutora executivo.

Depois de ter escrito três episódios para a primeira temporada e cinco para o segundo, Rhimes retornou como roteirista por seis episódios, dos quais um foi escrito junto com Marti Noxon. Krista Vernoff, Tony Phelan, Stacy McKee e Mark Wilding voltaram para a série como membros da equipe de roteiristas, com Vernoff e Phelan escrevendo três episódios e McKee e Wilding produzindo o roteiro de dois. Gabrielle Stanton e Harry Werksman, Jr. trabalharam juntos roteirisando um episódio, após três episódios que escreveram para a série no passado. A temporada inclui o primeiro episódio a ser escrito por Debora Cahn, que se tornaria uma das principais escritoras da série, além de consultora e supervisora de produção. Outros escritores incluem Kip Koenig, Carolina Paiz, Eric Buchman, Joan Rater e Chris Van Dusen. Rob Corn retornou à série para dirigir três episódios para a temporada, depois de escrever dois episódios na segunda. Greg Yaitanes é creditado por dirigir dois episódios durante a temporada, os únicos a serem dirigidos por ele na série. Outros diretores proeminentes foram Jeff Melman, Michael Grossman, Julie Anne Robinson e Adam Arkin, cada um dirigindo dois ou mais episódios durante a temporada. Danny Lux continuou sua posição como o principal compositor musical da série, enquanto Herbert Davis e Walt Fraser atuaram como diretores de cinematografia da temporada. Susan Vaill e Edward Ornelas retomaram suas posições como editores, vendo David Greenspan, Matthew Ramsey e Avi Fisher sendo adicionados à equipe. Fisher, no entanto, deixou a série no final da temporada.

Roteiro e filmagens

A temporada foi filmada principalmente em Los Angeles, na Califórnia. O Fisher Plaza, que é o edifício sede da empresa de mídia Fisher Communications e as estações de rádio e televisão Komo, afiliadas à rede ABC, de Seattle, é usado para algumas fotos externas do Hospital Seattle Grace Mercy West, como ambulâncias aéreas no heliponto da Komo Television. Isso coloca o Seattle Grace convenientemente perto do Space Needle, que fica bem em frente ao Fisher Plaza, ao Monotrilho de Seattle e a outros marcos locais. No entanto, o hospital usado para a maioria das outras cenas externas e de interiores não está em Seattle, são filmadas no Centro de Assistência Ambulatorial VA Sepulveda em North Hills, Califórnia. A maioria das cenas é gravada principalmente em Los Feliz, em Los Angeles, no Prospect Studios, e o set ocupa duas etapas, incluindo as peças do hospital, mas algumas cenas externas são gravadas no Parque Warren G. Magnuson, em Seattle. Vários adereços utilizados são suprimentos médicos genuínos, incluindo a máquina de ressonância magnética. Antes de a produção da temporada começar oficialmente, a produtora Shonda Rhimes afirmou que estava planejando um grande desenvolvimento na personagem de Ellen Pompeo, Meredith Grey.

"Há um espírito lá que é muito interessante para mim. Ela era encantadora e havia algo sobre ela tão intrigante para assistir", declarou Rhimes em resposta à interpretação de Pomepo de sua personagem. A produtora executiva Betsy Beers afirmou que a equipe de roteiristas iria se concentrar no equilíbrio entre sua vulnerabilidade e sua coragem, também lidando com mudanças no relacionamento com seus amigos. Pompeo observou que a incerteza do destino de sua personagem é o que a ajudou a evoluir a um atriz mais adaptável. Rhimes também revelou que um episódio com a inesperada lucidez e eventual morte de Ellis Grey estava nos planos desde o início da série. Rhimes descreveu como Pompeo enfrentou o desafio de enviar Meredith na vida após a morte: "Foi um lugar excitante para levá-la. Emocionante vê-la encontrar o caminho de volta". Em resposta ao arco de Izzie, Shonda Rhimes discutiu o impacto que a morte de Denny Duquette terá sobre ela, observando que Izzie é forçada a abandonar seu idealismo, o que, por sua vez, leva-a a abandonar a medicina. Sobre a morte de Denny, Katherine Heigl passou a acreditar que Izzie não estava pronta para ser médica. A produtora executiva Betsy Beers explicou, no entanto, que a morte de Denny serviu para tornar Izzie mais madura, e Heigl afirmou que "no início da terceira temporada eles estavam tentando mostrar o quanto Izzie estava perdida. Ela perdeu seu otimismo. Ela percebe agora que a vida é difícil, mas ela ainda se esforça muito para ver o melhor das pessoas."

A criadora Shonda Rhimes comparou o que ela considerou os dois "momentos mais emblemáticos da temporada", descrevendo como a temporada começa com Izzie deitada no vestido de baile no banheiro, e termina com Cristina em pé imóvel em seu vestido de noiva. A membro do elenco, Sara Ramirez, notou que uma das cenas mais significativas da temporada foi quando Izzie e George "tiveram um belo momento em que nenhum dos dois fala, mas dizem muito e foi tão rico", descrevendo como a interação deles durante o evento cena determinou tudo o que seria desenvolvido para o seu arco mais tarde. Betsy Beers, no entanto, observou que a cena mais "poderosa" da temporada viu Cristina Yang e Preston Burke na sala de plantão, falando sobre o futuro de seu relacionamento: "É fascinante ver como todo o relacionamento deles muda e quase se desintegra." Beers e Rhimes expressaram seu desejo de apresentar a paixão de Patrick Dempsey pelas corridas de carros na série, embora isso não tenha ocorrido durante a temporada. "Patrick adorou. Ele está sempre dirigindo algo novo, sempre tentando algo", afirmou a criador da série, sobre a resposta de Dempsey ao enredo.