Le Mazda 3 actuel parcourt jusqu’à 1 244 km avec un plein, d’après la consommation en cycle mixte. Les chiffres ci-dessous correspondent à la variante à la meilleure autonomie de chaque génération.
| Années | Motorisation | Autonomie |
|---|---|---|
| 2003–2006 | Thermique | 1 100 |
| 2006–2009 | Thermique | 1 146 |
| 2009–2011 | Thermique | 1 250 |
| 2011–2013 | Thermique | 1 279 |
| 2013–2016 | Thermique | 1 342 |
| 2016–aujourd’hui | Thermique | 1 244 |
L’autonomie est calculée à partir de la capacité du réservoir et de la consommation en cycle mixte de chaque variante (réservoir ÷ consommation × 100), pour la variante à la meilleure autonomie de chaque génération — l’autonomie réelle varie selon le style de conduite et les conditions. Les chiffres hors d’une plage plausible pour la taille du réservoir sont exclus.