La version sportive de la Mégane III, la Mégane III RS est présentée en mars 2009 au salon de Genève ; elle est équipée du « moteur F » de type F4RT 2 litres turbo de la Mégane II RS, porté à 250 ch, soit 25 ch de plus que celle qu'elle remplace et même 20 ch de plus que la Mégane R26R. La vitesse maximale est de 255 km/h. Le couple maximum est de 360 Nm, ce qui lui permet de passer de 0 à 100 km/h en 6,00 secondes.
Contrairement à la Mégane II RS, la Mégane III RS n'est proposée qu'en version trois portes[réf. souhaitée].
La production de la Mégane III RS s'est arrêtée en juillet 2016.