神光-Ⅲ主機激光裝置由中國獨立研究設計，規模和性能亞洲第一、世界第二。中國神光-Ⅲ是在神光-Ⅱ與神光-Ⅲ原型裝置的研究和開發基礎上，由中物院激光聚變研究中心會同國內 200 多家單位協作設計并搭建。該裝置的設計總輸出能量為 180kJ，峰值功率高達 60TW，2015 年建成并進行第一次全功率打靶，輸出能量 181.3kJ。神光-Ⅲ主機激光裝置由前端、預放大、主放大、靶場、光束控制與參數測量、計算機集中控制六大系統組成。該裝置的48 束激光分為 6 個束組，每個束組包含 8 束激光，按 4x2 陣列排布。在目前已建成用于慣性約束聚變研究的激光裝置中，神光-Ⅲ主機激光裝置的總體規模和性能位列亞洲之一、世界之二，僅次于美國 NIF 裝置，達到國際先進水平。