La ligne 3 bis est entièrement souterraine ; sa longueur totale est de 1,289 kilomètre. Avec seulement quatre stations, la longueur moyenne des interstations n'est que de 433 mètres.
Elle naît au terminus Gambetta avec deux voies en impasse encadrant un petit quai central. La ligne remonte l'avenue Gambetta en direction du nord-est et en quasi-ligne droite, dessert les deux stations profondes Pelleport et Saint-Fargeau avant de gagner son terminus, Porte des Lilas.
La ligne s'achève par une boucle de retournement, dont une des deux voies est équipée d'un trottoir de manœuvre, et qui possède un raccordement à la voie navette.
Avec la ligne 7 bis, la ligne 3 bis était en 2009 la seule du réseau à ne pas disposer du système d'information en ligne, couramment désigné par le sigle SIEL, qui donne le temps d'attente des deux prochaines rames. Toutefois, fin 2009 et début 2010, les deux lignes bis ont été équipées de ce système, qui présente ici la spécificité de n'afficher que la prochaine rame, et non les deux prochaines. Ces mises en service achèvent le déploiement du système sur le réseau parisien.
La ligne 3 bis comprend les stations suivantes, en commençant par le terminus sud (les lignes en correspondance sont désignées par leurs seuls numéros de ligne) :
Station | Communes desservies | Correspondances | |||
---|---|---|---|---|---|
o | Gambetta | 20e |
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o | Pelleport | 20e | |||
o | Saint-Fargeau | 20e | |||
o | Porte des Lilas | 19e, 20e |
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(Les stations en gras servent de départ ou de terminus à certaines missions)
Les stations de la ligne possèdent des quais de soixante-quinze mètres de longueur, accessibles aux trains de cinq voitures. La ligne étant construite à grande profondeur, les quais des stations Pelleport, Saint-Fargeau et Porte des Lilas sont situés entre 19 et 25 mètres sous la surface et accessibles par des ascenseurs. L'architecte Charles Plumet est chargé de la construction des édicules extérieurs des stations Pelleport, Saint-Fargeau et Porte des Lilas.
Suite aux critiques quant à l'aménagement de précédentes stations construites sur d’autres lignes, où il faut descendre une première fois pour trouver la salle où l'on peut acheter les titres de transport, puis de nouveau descendre jusqu'aux quais, Plumet réalise les accès aux ascenseurs directement en surface. Les trois édicules réalisés en béton armé et en ciment de Grenoble sont ornés de céramiques de Gentil & Bourdet ; les entrepreneurs sont Pinton et Nion-Lacroix.
La ligne compte deux raccordements avec le reste du réseau :
Ce dernier raccordement est constitué à l'origine de deux voies qui étaient destinées à grouper l'exploitation des lignes 3 et 7.
Dans le sens ligne 3 vers ligne 7, la voie unique débouche dans la station Pré Saint-Gervais et a servi jusqu'à la veille de la Seconde Guerre mondiale de navette exploitée en service commercial, d'où son nom de « Voie navette », puis de voie d'essais, notamment pour la première motrice sur pneus, le MP 51.
Dans l'autre sens, la voie également unique, appelée « Voie des Fêtes », provient de la station Place des Fêtes, et dessert une station Haxo qui n'a jamais été ouverte au public, ses accès n'ayant pas été construits. Les deux voies se réunissent dans une station Porte des Lilas spécifique, utilisée pour des tournages de films.
Le matériel roulant de la ligne est entretenu, comme celui de la ligne 3, aux ateliers de Saint-Fargeau, raccordés à la station Gambetta.
La maintenance lourde et la révision régulière (batteries, bobinages, peintures) du matériel de la ligne 3 bis, comme tous les matériels sur fer du réseau, se déroule aux ateliers de Choisy. Ouverts en 1931, ils sont situés dans le 13e arrondissement de Paris à proximité du boulevard périphérique et accessibles via un embranchement de la ligne 7. Ils se décomposent en deux entités distinctes : un atelier de maintenance pour les rames de la ligne 7 (AMT) et un atelier de révision de l'ensemble des rames sur fer du métro. L'ensemble occupe une surface totale d'environ 34 350 m². Trois cent trente agents sont affectés à cet atelier en 2007.