Самые главные недостатки:
- высокие требования к аппаратной составляющей компьютера: к его оперативной памяти, быстроте работы процессора и т.д.,
- необходимость больших временных затрат на создание моделей всех объектов сцены, могущих оказаться в поле зрения камеры. Конечно, такая работа стократно окупается результатом,
- меньшую свободу в создании изображения, чем в двухмерной графике. Создавая объект карандашом на бумаге или средствами 2D-графике на экране, можно совершенно свободно искажать пропорции объектов, пренебрегать законами перспективы и пр. В 3D-формате это возможно только в наиболее мощных пакетах, но даже в них это требует дополнительных усилий и изобретательности,
- необходимость постоянно отслеживать взаимное положение объектов в составе сцене, в частности, при создании 3D-анимации. Так как объекты 3D-графики «бестелесны», они легко проникают друг в друга и важно контролировать отсутствие ненужного контакта между ними.