Bungie on virallisesti vahvistanut Halo 3:n tukevan neljän pelaajan co-op-kampanjaa. Co-opia voi käyttää joko Xbox Liven kautta tai System Linkillä lähiverkossa. Jaetulla kuvaruudulla pystyy co-opia pelaamaan vain kaksi, mutta samaan peliin on mahdollista pyytää kahta muuta kaveria joko Liven kautta tai lähiverkossa.
Pelaaja 1 ohjastaa Master Chiefiä, pelaaja 2 kontrolloi Arbiteria ja pelaajat kolme ja neljä pääsevät pelaamaan kahdella uudella elite-hahmolla, Ntho Sraomilla sekä Usze Tahamilla.