Chung kết 3 Solo cùng Bolero 2015 phát sóng tối 11/12. Ở vòng này, các thí sinh bắt cặp thể hiện một tiết mục. Chàng lính Đỗ Hải Hường và cô giáo Nguyễn Thị Thúy Huyền hát ca khúc Tình nghèo của nhạc sĩ Phạm Duy mang âm hưởng dân ca Bắc bộ. Nữ thí sinh có giọng hát sáng, dẫn dắt bạn diễn hát theo trong tiết mục. Điểm số của các giám khảo dành cho cô là 40, thí sinh còn lại là 39,5 điểm.
Ca khúc này từng được thể hiện bởi rất nhiều giọng ca, trong đó có nữ danh ca Thái Thanh - mẹ của Ý Lan. Vì vậy, nữ giám khảo đã bật khóc nghẹn ngào khi nghe họ thể hiện ca khúc. Chị nói: "Nếu nhạc sĩ Phạm Duy còn ở nơi đây, ông sẽ hãnh diện với hai giọng hát trẻ đã hát về những hình ảnh đẹp đẽ của quê hương mà ông gửi gắm. Những thế hệ trẻ lớn lên ở quê hương hay những người ở nơi xa sẽ hiểu về đồng lúa thơm ngát, hiểu về vợ chồng quê như thế nào qua nội dung bài hát".
Thiên Vũ kết hợp cùng Tuấn Hoàng trong Về đâu mái tóc người thương. Thí sinh 16 tuổi chọn cách trang điểm ra dáng thiếu nữ hơn, mái tóc dài ngang lưng cùng tà áo thướt tha. Cả hai thí sinh biết nhường nhịn để hòa hợp trong ca khúc. "Hai thí sinh thể hiện mượt mà giai điệu, diễn xuất vừa phải, không lố, không ướt át và hợp lý", Đàm Vĩnh Hưng nói. Thiên Vũ nhận được 39,5 điểm còn Tuấn Hoàng được 39 điểm.
Dương Minh Ngọc và Mai Trần Lâm chọn tiết mục Thói đời và Trong tầm mắt đời. Thí sinh nữ hát trội hơn thí sinh nam. Cả hai khiến Phi Nhung "đứng ngồi không yên" và vỗ tay tán thưởng. Minh Ngọc được 38,5 điểm, người còn lại có số điểm 38.
Nguyễn Thị Anh Đào và Hoàng Minh Viễn dự thi với ca khúc Lâu đài tình ái của nhạc sĩ Trần Thiện Thanh. Họ vừa hát vừa diễn tình cảm. Giọng ca nam có giọng hát dày và ấm. Theo Đàm Vĩnh Hưng, thí sinh nữ hát chưa đủ độ cao của vài chữ trong bài hát. Minh Viễn được 39 điểm, Anh Đào là 36,5 điểm.
Đôi Tố My - Ngọc Sơn hát Sông quê. Họ mang đến một tiết mục tròn trĩnh. Tố My nhận được 37 điểm, Ngọc Sơn được 36,5 điểm.
Kết thúc vòng này, hai thí sinh Nguyễn Ngọc Sơn và Mai Trần Lâm bị loại khỏi chương trình.
Tâm Giao