第三折是窦娥临刑，也是全剧的高潮。窦娥披枷带锁被押赴刑场时，她对官府所有的幻想全都破灭了。她满腹冤屈、满腔怨愤，终于火山一样爆发出来！她唱道：

【正宫端正好】没来由犯王法，不提防遭刑宪，叫声屈动地惊天！顷刻间游魂先赴森罗殿，怎不将天地也生埋怨。

【滚绣球】有日月朝暮悬，有鬼神掌著生死权。天地也只合把清浊分辨，可怎生糊突了盗跖颜渊：为善的受贫穷更命短，造恶的享富贵又寿延。天地也，做得个怕硬欺软，却原来也这般顺水推船。地也，你不分好歹何为地？天也，你错勘贤愚枉做天！哎，只落得两泪涟涟。

她痛骂鬼神天地，斥责天地间的一切不公平。最后临刑前发下了三桩誓愿：一、被斩后，“一腔热血休半点儿沾在地下，都飞在白练上”；二、三伏天，“身死之后，天降三尺瑞雪，遮掩了窦娥尸首”；三、从今以后，“楚州亢旱三年”。窦娥冤死后，这三种超自然的现象果然一一实现