在玩游戏的时候最怕的就是手机发热了，在这个散热方面，iQOO Neo3其采用了11层超级液冷散热系统，包括超大面积3层石墨散热膜、85mm超长热管、高导热可固化凝胶等组件，在一众骁龙 865 旗舰当中，散热做的非常不错。

实际使用中的温控表现，iQOO Neo3的表现还算出色，《和平精英》游戏时的发热最严重，在游戏三十分钟之后温度达42.6℃左右，略有烫手的感觉，说到使用环境：室外温度为36℃，而室内温度也在30℃左右，另外144Hz FPS全开的状态也增加耗电和温度。与平时使用手机温度上升几度相比，玩《和平精英》也只是提升了7℃左右的温度上升，总来说由超大面积3层石墨散热膜、85mm超长热管、高导热可固化凝胶等共同组成11层超级液冷散热系统充分实现全方位立体散热。

而在红外测温枪的测试下，该机在室内的正常机身最高温度为35.2摄氏度，在开启90FPS与流畅画质时并长时间游戏后机身最高温度将达到43.1摄氏度，而开启HDR高清画质与极限（60FPS）帧率时机身最高温度则达到47.9摄氏度。总而言之，如果愿意牺牲画质或帧率来玩游戏的话该机的性能与散热基本能满足需求，但如果追求极限画质或极限帧率持续游戏的话，额外采购所谓的“冰封散热背夹”类产品就势在必行了。