La PS3 propose une connectivité étendue avec la
PlayStation Portable. Le transfert de fichiers multimédia (vidéos, musiques, images) de l'une à l'autre est possible par câble
USB,
Memory Stick et par
Wi-Fi. Il est aussi possible de télécharger des jeux
PSone sur la PS3 (via le
PlayStation Network) et de les transférer ensuite sur
PSP pour y jouer (voir la
liste de jeux PSone téléchargeables).
La fonction de lecture à distance, le « Remote Play »
[28], permet aussi aux possesseurs de PSP de consulter à distance le contenu numérique (vidéo, musique, photo) stockés sur le disque dur de la PlayStation 3 à partir de n'importe quel point d'accès sans fil à
internet[41]. Il est également possible de jouer à distance à certains jeux PS3 ou aux jeux PSone insérés dans le lecteur de la PS3.
À l'avenir, la PlayStation Portable pourrait aussi être utilisée comme un périphérique additionnel dans certains jeux PS3. Lors d'une démonstration à l'E3 2006, la PSP était par exemple utilisée comme rétroviseur pour le jeu
Formula One Championship Edition.