投资118.9亿元的T3航站楼及配套工程是深圳机场扩建工程之一。T3航站楼设计规模45.1万平米（是现有A、B楼和国际候机楼面积总和的三倍），机位76个，其中近机位62个。T3航站楼由意大利福克萨斯公司设计，融合了建筑美学、绿色节能和功能实用等多方面元素。整个绿色建筑节能设计充分结合了建筑设计理念和当地环境气候等重要因素，整个楼体通过利用冬季自然通风、顶层公共扩建自然采光、优化空调设计等实现绿色建筑理念，节约能耗费用达25%。

T3航站楼工程于2010年3月15日动工，计划2012年12月完工。现主体结构、钢结构施工已基本完成，幕墙施工已按计划实现闭水目标。目前重点进行楼内精装修施工，行李系统等机电设备、弱电系统的安装工程按计划进行中。

深圳市政府已将大空港列入全市重点战略规划地区，大空港区域将作为深圳未来新的功能区定位。按照扩建工程设计目标，2020年，深圳机场保障能力可达到旅客吞吐量4500万人次，货邮吞吐量240万吨，飞机起降37.5万架次。