Dua belas tim yang lolos dari babak kedua (tujuh juara grup tidak termasuk Qatar dan lima runner-up grup terbaik) dibagi menjadi dua grup yang terdiri dari enam tim untuk bermain di kandang dan tandang dalam pertandingan round-robin. Dua tim teratas dari setiap grup akan lolos ke Piala Dunia FIFA 2022, dan dua tim peringkat ketiga akan maju ke babak keempat. Tuan rumah Piala Dunia Qatar memenangkan Grup E di babak kedua (yang berarti mereka maju ke putaran final Piala Asia AFC 2023) tetapi tidak diharuskan lolos ke Piala Dunia.
Setiap grup berisi satu tim dari masing-masing enam pot. Jadwal pertandingan setiap grup akan ditentukan secara otomatis berdasarkan pot masing-masing tim.
Catatan: Cetak tebal tim yang lolos ke Piala Dunia. Cetak miring tim yang lolos ke babak keempat.
Tim-tim diundi secara berurutan ke dalam Grup A dan B. Tim-tim dari masing-masing pot ditempatkan ke posisi grupnya mengikuti urutan nomor penyisihan grup, misalnya tim Pot 1 ditugaskan ke A1, dan dilanjutkan sampai semua terbagi kedalam grup.
Karena pandemi COVID-19 di Asia, FIFA mengumumkan pada 12 Agustus 2020 bahwa pertandingan kualifikasi mendatang yang semula dijadwalkan untuk tahun 2020 dipindahkan ke 2021,[6] dan pada 11 November, Komite Kompetisi AFC juga mengumumkan bahwa babak final kualifikasi Asia akan dimulai pada September 2021 dan selesai pada Maret 2022.[7]
^ ab"Socceroos to host China PR in Doha". www.socceroos.com.au (dalam bahasa Inggris). Football Australia. 27 Agustus 2021. Diakses tanggal 27 Agustus 2021.