Thiết bị chuyển mạch lớp 3 vừa là Thiết bị chuyển mạch lớp 2 vừa là Bộ định tuyến được kết hợp thành một thiết bị duy nhất. Switch lớp 2 và Switch lớp 3 thường trông giống hệt nhau từ bên ngoài, nhưng Switch lớp 3 có khả năng định tuyến (giống như một bộ định tuyến thông thường) ngoài việc có nhiều cổng truy cập để kết nối các máy tính với mạng LAN. Switch Lớp 3 được sử dụng ở lớp Lõi (core) hoặc Lớp phân phối (distribution) của mạng nơi tất cả các thiết bị chuyển mạch và máy chủ Truy cập Lớp 2 thường kết nối trở lại. Switch Lớp 3 có thể sử dụng bảng địa chỉ MAC để chuyển tiếp lưu lượng đến các thiết bị được kết nối trực tiếp theo cách giống như Switch Lớp 2 hoặc nó có thể chuyển tiếp các gói đến các mạng khác bằng cách kiểm tra các mục nhập trong bảng định tuyến IP của nó với IP đích của gói địa chỉ. Switch lớp 3 cho phép các thiết bị trong các Vlan khác nhau có thể giao tiếp bằng cách định tuyến lưu lượng giữa các Vlan (còn được gọi là “Định tuyến giữa các Vlan or Inter-Vlan Routing”). Điều này đạt được bằng cách tạo SVI (giao diện ảo) và bằng cách gán địa chỉ IP từ các mạng con khác nhau cho các SVI này. Sau đó, chúng được xem như các mạng khác nhau trong bảng định tuyến Switch lớp 3 và lưu lượng truy cập có thể được định tuyến giữa chúng. Chi tiết xem tại: Các loại thiết bị mạng phổ biến thường thấy trong mạng doanh nghiệp