陳獨秀作完報告後，各地區委員會的代表分別介紹了本地區的工作。陳獨秀又作了《中國時局和國際政治形勢》的報告。馬林作了關於國際形勢與國際工人運動的報告。瞿秋白作了出席共產國際四大的報告。
大會總結了“二七”慘案的經驗教訓。陳潭秋作了京漢鐵路“二七”慘案的報告。孫雲鵬作了“二七”慘案被捕工人救濟工作的報告。張國燾作了關於鐵路工會情況的報告。會上還散發了剛出版的《京漢工人流血記》小冊子。大會在討論“二七”罷工問題時，發生了爭論。有人認為“二七”罷工損失太大，是打了敗仗，得不償失。但多數人認為，“二七”罷工雖然遭受了一些損失，可是意義重大，得到共產國際的高度讚揚。
代表們激辯國共合作
關於國共兩黨的合作問題雖說是水到渠成，但在三大會場上，還是經過了激烈爭論的。如今從荷蘭保留的馬林檔案中，可以了解許多細節。在有關三大的筆記中，馬林概括地記錄了每一個人的發言。
在對這個問題的爭論中，出現了兩種截然相反的意見。
陳獨秀和馬林認為：中國革命目前的任務，隻是進行國民革命，不是進行社會主義革命；國民黨是代表國民革命運動的黨，應成為革命勢力集中的大本營；共產黨和無產階級現在都很幼弱，還沒有形成一個獨立的社會力量。因此，全體共產黨員、產業工人都應該參加國民黨，全力進行國民革命；凡是國民革命的工作，都應當由國民黨組織進行，即所謂“一切工作歸國民黨”，隻有這樣，才能增強國民革命的力量。他們強調國民革命是黨在當前階段的中心任務，不要忽視國民黨和資產階級的革命性；主張把一切革命力量彙合起來，實現國民革命。這符合列寧關於殖民地半殖民地國家的無產階級可以和資產階級暫時妥協與合作的策略思想。但是，他們低估共產黨和無產階級的作用，高估國民黨和資產階級的作用，會使黨在同國民黨的合作中降到從屬地位，不利於保持黨的獨立性。
瞿秋白、張太雷等在發言中表示讚成馬林、陳獨秀的主張。瞿秋白的發言具有一定的代表性。他的主要觀點是：
1、雖然資本家來自封建階級，但他們在這個社會裏已成為一個獨立的因素。
2、沒有無產階級參加，任何資產階級革命都不會成功。
3、中國資產階級的利益不盡相同，可分兩種。
4、我們的職責是領導無產階級推動國民黨，使其擺脫資產階級的妥協政策。
5、如果我們——作為唯一革命的無產階級，不去參加國民黨，後者就勢將尋求軍閥、資產階級和帝國主義的幫助。
6、國民黨的發展，並不意味著犧牲共產黨。相反，共產黨也得到了自身發展的機會。
……
張國燾、蔡和森等代表則反對陳獨秀和馬林的意見。他們雖承認反帝反封建的國民革命是中國革命的重要任務，但認為共產黨還有自身的特殊任務，即領導工人運動，同資產階級作鬥爭，這兩個任務同等重要，應當同時進行。他們反對全體共產黨員特別是產業工人加入國民黨，認為那樣做就會取消共產黨的獨立性，把工人運動送給國民黨。他們強調保持共產黨的獨立性和加強黨對工人運動的領導的觀點雖然是正確的，但是由於脫離了建立聯合戰線的任務，勢必導致共產黨的孤立。
不難看出，爭論雙方的認識都有正確的一麵，同時又存在片麵性。相比較而言，陳獨秀等人讚成與國民黨合作的意見，更符合國民革命的中心任務。
合作方針的確定
經過兩天的熱烈討論，大會接受共產國際關於同國民黨合作的指示，通過了《中國共產黨第三次全國代表大會宣言》、《中國共產黨中央執行委員會組織法》、《中國共產黨第一次修正章程》和以下8個決議案：《關於第三國際第四次大會決議案》、《中國共產黨黨綱草案》、《關於國民運動及國民黨問題的議決案》、《關於黨員入政界的決議案》、《勞動運動議決案》、《農民問題決議案》、《婦女運動決議案》、《青年運動決議案》。
大會通過的宣言指出：“中國共產黨鑒於國際及中國之經濟政治的狀況，鑒於中國社會的階級（工人、農民、工商業家）之苦痛及要求，都急需一個國民革命。擁護工人農民的自身利益是我們不能一刻勿忘的；對於工人農民之宣傳與組織是我們特殊的責任；引導工人農民參加國民革命更是我們的中心工作。我們的使命是以國民革命來解放被壓迫的中國民族，更進而謀世界革命，解放全世界的被壓迫的民族和被壓迫的階級。”