Vòng sơ loại có sự góp mặt của 6 đội, được chia thành 3 cặp thi đấu theo thể thức lượt đi và về. Đội thắng chung cuộc sẽ giành vé dự vòng loại với 21 đội bị loại sau vòng loại thứ hai World Cup 2026. Tối 10/9, lượt về của các trận đấu đã diễn ra, qua đó xác định 3 đội cuối cùng giành vé đi tiếp. 

Hòa nhau sau 2 lượt trận với tổng tỷ số 2-2, Campuchia và Sri Lanka phải bước vào loạt sút luân lưu. Trên chấm luân lưu, đại diện của Đông Nam Á đã thất bại với tỷ số 2-4, qua đó nhường vé đi tiếp cho Sri Lanka. Khác với nỗi buồn của Campuchia, hai đại diện khác của khu vực này, gồm Brunei đã có chiến thắng đậm với tổng tỷ số 4-0 sau 2 lượt trận trước Macau, còn Timor Leste đánh bại Mông Cổ với tổng tỷ số 6-1, để giành 2 vé vào vòng loại thứ ba. 

Như vậy, 24 đội tham dự vòng loại thứ ba Asian Cup 2027 gồm Afghanistan, Bangladesh, Đài Bắc Trung Hoa, Hong Kong Trung Quốc, Ấn Độ, Lebanon, Malaysia, Myanmar, Nepal, Pakistan, Philippines, Singapore, Syria, Tajikistan, Thái Lan, Việt Nam, Turkenistan, Yemen, Bhutan, Lào, Maldives, Timor Leste, Brunei và Sri Lanka. 

24 đội sẽ được chia thành 6 bảng, thi đấu theo thể thức vòng tròn một lượt tính điểm. Chỉ có 6 đội đứng nhất ở 6 bảng mới giành quyền tham dự Asian Cup 2027 với 18 đội vượt qua vòng loại thứ hai và đang dự vòng loại thứ ba World Cup 2026.

Lễ bốc thăm sẽ diễn ra vào ngày 19/12 tới. Các nhóm hạt giống sẽ dựa trên bảng xếp hạng FIFA mới nhất trước lễ bốc thăm chia bảng.