Die Führung im Gesamtklassement der Spanien-Rundfahrt übernahm nach den 158,5 km von Prades Conflent Canigó nach Andorra Tour-Sieger Christopher Froome (Sky). Der Brite liegt nun zwei Sekunden vor dem Tageszweiten de la Cruz und übernahm das Rote Trikot des Belgiers Yves Lampaert (Quick-Step).
Froome hatte 7,5 km vor dem Ziel am Alto de la Comella angegriffen und hängte zunächst auch den späteren Sieger Nibali ab. Lediglich der Kolumbianer Esteban Chaves (Orica-Scott) konnte am letzten Anstieg Froome folgen, doch auf der anschließenden Abfahrt schlossen unter anderem der Franzose Romain Bardet (Ag2r), Fabio Aru (Astana) und der starke Abfahrer Nibali wieder auf.
Buchmann bester Deutscher auf Platz 39
Bester Deutscher wurde Emanuel Buchmann (24) vom Team Bora-hansgrohe auf Platz 39 mit 2:43 Minuten Rückstand. Für Froome und Co war die dritte Etappe mit zwei Bergen der ersten und einem Anstieg der zweiten Kategorie das erste Abtasten der Favoriten der diesjährigen Spanien-Rundfahrt.
Spaniens Altstar Alberto Contador, der nach der Vuelta seine Karriere beenden wird, musste bereits frühzeitig abreißen lassen und kam mit 2:33 Minuten Rückstand als 37. ins Ziel.
Auf der vierten Etappe der Vuelta geht es am Dienstag über 193 km auf relativ flachem Terrain von Escaldes-Engordany in Andorra ins spanische Tarragona. Vorjahressieger Nairo Quintana (Kolumbien/Movistar) verzichtet 2017 auf die Vuelta.