台北市第三選區包括中山區和松山區20里（北松山）。據智慧交易所與思為策略的分析，此區的深藍比例為28%，淺藍約有17%；深綠選民約佔28%，淺綠僅2%。藍綠基本盤差距為15%，另有25%的中間選民。
進一步以國民黨得票率為基準，觀察該區內各里選舉意向的擺盪現象，結果顯示過去八年國民黨整體支持下降了18.33%，以東光里為首的29個里選舉意向尚保持「藍營鐵票」狀態，劍潭里為「鐵票軟化」，自強里等29里則為「鐵票生鏽」狀況。此外，鵬程里等三里在過去八年國民黨得票一路下滑，屬於「綠化里」。觀察台北市第三選區近七年選舉政黨得票率，民主進步黨從未贏過中國國民黨，但因2014年台北市長選舉禮讓柯文哲，導致中國國民黨候選人連勝文於此區得票率僅41.02%，遠低於國民黨曾經的最低得票率。
本屆選舉參選人眾多，共有十人完成登記，包含國民黨的蔣萬安、綠黨社會民主黨聯盟的李晏榕、台灣獨立黨的林新凱、和平鴿聯盟黨邱正浩、軍公教聯盟黨的李成嶽、大愛憲改聯盟的高士恩以及無黨籍的潘建志、趙燕傑、黃麗香、陳科引。現階段主要候選人為蔣萬安、李晏榕與潘建志。
國民黨候選人徵召提名的人選是前立委蔣孝嚴之子蔣萬安。原先職業是律師，於今年3月宣布投入初選，挑戰現任立委羅淑蕾，並在初選民調中以超過10%的支持差距勝出，足見他的個人形象和蔣孝嚴在此區的基層實力。近來蔣萬安也推出「萬安共乘」服務，下海當司機載客，藉此機會與選民近距離接觸並了解市民需要。此舉不論成效如何，卻成功創造話題引發關注。儘管大環境對國民黨不利，但此區選民結構藍大於綠，蔣萬安極力營造年輕、改革形象也頗為成功，有望接棒父親進入國會。
民進黨的提名過程相當坎坷，原本已完成徵召現任議員梁文傑角逐立委，但遭前民進黨主席林義雄點名批評帶職參選，梁因此退選。精神科醫師潘建志原本就有意參選，更為了爭取提名加入民進黨，然而最終潘仍以無黨籍身分登記。直到12月初民進黨選對會做成決議，在本區支持潘建志。
潘建志現為臺北市立萬芳醫院精神科醫師，以Billy Pan(比利‧潘)為筆名經營部落格，去年因擔任台北市長柯文哲競選辦公室發言人，累積高知名度。然而，潘建志涉及的爭議事件不少，自去年市長競選期間被質疑發言不當，至今年3月因發表「潘醫師的太陽花故事」而引發學運參與者批評投機以及談論「慈濟財務」議題封口事件與三立54新觀點主持人陳斐娟產生齟齬。觀察潘建志欲參選此區立委後的行徑，潘建志除發言更為謹慎低調外，從希望民進黨循柯文哲模式禮讓到入黨願參加整合民調，其參選意志相當堅定且協商彈性空間大，不過最終仍未能以民進黨籍參選。
