馬自達三的安全配置相當豐富。

被動安全上，配備了多個安全氣囊，像方向盤轂的駕駛員安全氣囊、前排乘客儀表板的前排乘客安全氣囊、儀表板下的駕駛員膝部安全氣囊等，全車氣囊數量眾多。車身框架大量采用高強度材料，如全球首度開發的 1310 兆帕級高張力鋼材冷成型部件，車身 590 兆帕以上高抗拉強度鋼材使用率高達 54%，A/B 柱和防撞梁都做了加強處理。駕駛席、副駕駛席和后排座椅安裝了提高沖撞初期固定性的預緊裝置以及負載限制器。

主動安全方面，搭載先進的 VSENSE 智能安全輔助系統，包含全速域自適應巡航系統、車道偏離警示系統、高速剎車輔助系統等功能。馬自達三全系車型配備 ABS+EBD，還有 EBA+ASR+ESP 等。

在國內外權威安全測試中表現出色，如在美國《消費者報告》入選相關榜單，在北美“IIHS”、中保研 C-IASI 等安全碰撞測試中獲高評價。馬自達三的歐版車型在歐洲 NCAP 碰撞測試中獲五星最高等級評價。馬自達 3 星馳在中保研 C-IASI 的 25%偏置碰撞中總評 G，A 柱堅挺，駕駛艙結構完好，車內氣囊有效保護駕駛員，全系標配 7 個安全氣囊，包括膝部氣囊。側面碰撞總評 G，B 柱表現出色。

馬自達 3 昂克賽拉主/被動安全配置齊全，有自動泊車、零胎壓續航輪胎、自動駐車、陡坡緩降等，膝部氣囊能降低二次碰撞中車內飾對乘員膝部的傷害。馬自達 3 進口車被動安全采用先進的防撞和吸能 MAIDAS 車身，關鍵部位超高強度鋼強度達 1480MPa，車體高強度鋼和超高強度鋼應用比例大幅提升，全車配備 6 氣囊等。主動安全方面操控出色，高位剎車燈、外后視鏡轉向燈等保障行車安全，常見配置如 ABS、EBD 都有，2.0L 車型有 BA 電子輔助制動體統及 DSC 動態穩定控制系統。在歐洲 NCAP 和美國 NHTSA 碰撞測試中均獲 5 星最高評級。