Дія триває з появою нової героїні - Віветти, закоханої в Федеріко і ревнующей його до Арлезіанка. Під час розмови Віветти і Рози Інокентій з'являється на краю вікна, лякаючи мати, але старий пастух повертає його на землю. Брат Троянди, який повернувся з Арля, заявляє про те, що вона повинна схвалити шлюб сина з незнайомкою.
До старого-пастуху, що знаходиться на оборі, підходить Метіфіо і просить сповістити Розу про його бажання поговорити з нею. Роза дізнається, що він «коханець» Арлезіанка, а її батьки, дізнавшись про перспективу шлюбу з Федеріко, прогнали його. Метіфіо надає листи, які повинні підтвердити його слова. Прихід Федеріко затьмарюється звісткою про листи, що посилюється розчаруванням в коханій жінці.
Сюжет третього акту починається з епізоду, де Федеріко і Віветта ведуть підготовку до весільної церемонії. Федеріко вмовляє себе, що він любить Віветту, але підслухана розмова Метіфіо і Балдассара переконує його в тому, що його обдурили і Арлезіанка ні в чому не винна. Віветта, розуміюча, що втрачає кохану, благає його залишитися. Метіфіо, який повернувся за листами, проговорився пастуху про те, що він хоче викрасти Арлезіанка.
Старий пастух дає Метіфіо рада про те, щоб він не руйнував своє життя. У люті від почутого, Федеріко бере кувалду і намагається напасти на Метіфіо, якого рятують від смерті Балдассар і Роза. Після неспокійної ситуації Роза, залишившись одна, скаржиться на труднощі материнства. Прокинувся Інокентій відправляє мати спати, кажучи, що він зможе доглянути за братом. Роза, ніколи не виявляв синові своїх ніжних почуттів, цілуючи та обіймаючи його, відправляє самого спати.
Від переживань у Федеріко починається марення, в якому він повторює розповідь про козу і її боротьбі з вовком. Йому здається, що Метіфіо відвозить його улюблену і що він чує її голос. Мати, не встигає запобігти смерті сина, піднявшись на підвіконня і вистрибнув з вікна.
Cilea "L'Arlesiana" RAI 1955
Pavarotti - Lamento di Federico; Arlesiana, Cilea
Mario Lanza - Плач Федеріко
Josep Carreras: "Lamento di Frederico" (Cilea: Арлезіанка) - Liceu 1 983
Jonas Kaufmann "E la solita storia" L'arlesiana