O terceiro jogo da série Galaxy Fräulein Yuna, Kanashimi no Sirene, começa onde o último jogo terminou. Depois de salvar a Terra com sucesso, Yuna e sua nova amiga, a sempre faminta androide Yuri Cube, retornam à sua vida normal no ensino médio – ou assim eles pensam. Porque seus antigos inimigos farão qualquer coisa para destruí-la, incluindo acusá-la injustamente de planos de dominação mundial. Isso chama a atenção de uma oficial de inteligência feminina altamente classificada da Aliança Galáctica, que operava sob o codinome "Sirene" e que finge ser uma estudante de intercâmbio na Escola Secundária Shiraokadai, enquanto seu verdadeiro objetivo é prender Yuna... Kanashimi no Sirene joga de forma semelhante à outra jogos da série, com a jogabilidade principal consistindo em ser levada automaticamente para uma tela diferente e fazer escolhas de diálogo. Há também batalhas por turnos, durante as quais o jogador tem que escolher os ataques certos no momento certo para derrotar os oponentes. Há também alguns mini-jogos que aparecem durante o curso do jogo, como um quiz show e um jogo do tipo caça-níqueis com o objetivo de conseguir roupas novas para a YUNA. Há um extenso menu “Extras” no jogo, que apresenta álbum de personagens, esboços gráficos, fotos de vários materiais conectados à série (como revistas ou capas de jogos anteriores) etc.