عملية الفجر 3 أو عملية والفجر 3 (بالفارسية : عملیات والفجر-3) كانت عمليةً خلال الحرب العراقية الإيرانية. شُنّت العملية في نطاق "عملية شبه واسعة النطاق" في منطقة مهران (بمحافظة إيلام)؛ وأدت في النهاية إلى تحرير مهران على يد القوات الإيرانية. كانت أهداف إيران من العملية كما يلي:
تحرير مدينة مهران من مرمى نيران العدو
تسهيل العلاقة بين "دهلران – مهران" و"إيلام – مهران"
تعديل خطوط الدفاع ضد العدو (العراق)، ونقلها من المرتفعات إلى السهول.
كانت هذه أسوأ هزيمة مُنيت بها إيران في جميع عمليات الفجر. شارك حوالي 180 ألف جندي إيراني في هذا الهجوم، الذي استهدف الجبهة المركزية في منطقة مهران. إلا أن القوة النارية العراقية الضعيفة، الداعمة للقوات المتحصنة بعمق، سحقت القوات الإيرانية المتقدمة. ورغم حماس القوات الإيرانية الشديد، إلا أنها كانت ضعيفة التدريب والتجهيز لهذه المعركة. كانت العملية كارثية بالنسبة لإيران.
ورد العراقيون بالخروج من خنادقهم لشن هجوم مضاد على إيران والاستيلاء على مهران للمرة الثانية.