Robert Shwartzman op de Grand Prix van Macau 2019.na de fusie van de FIA Formula 3 European Championship en de GP3 Series in het nieuwe FIA Formula 3 Championship in 2019, kondigde Prema Shwartzman aan als een van de coureurs voor het eerste seizoen. Shwartzman kwalificeerde zich op pole voor de eerste race van Barcelona en eindigde de race in eerste instantie op de tweede plaats voordat hij werd gepromoveerd tot winnaar na een tijdstraf voor Christian Lundgaard. In de race van de volgende dag eindigde hij als vierde.hij behaalde de derde plaats op het circuit van Paul Ricard en eindigde als tweede in de eerste race, waarbij hij alleen verloor van zijn teamgenoot Jehan Daruvala. Na het starten van de zevende plaats in de grid, op de sprint race, pakte hij zijn tweede overwinning. Op de Red Bull Ring kwalificeerde Shwartzman zich slechts als 12e, na technische problemen. Hij werd vijfde in de eerste race, en in de volgende race vocht hij met Marcus Armstrong, maar in de laatste ronde maakte hij contact. Armstrong met pensioen en Shwartzman over de finish in de eerste, maar kreeg een vijf-tweede tijd straf voor het veroorzaken van een botsing, dropping hem naar de derde achter race winnaar Hwa Racelab bestuurder Jake Hughes, die hier de overwinning vorig jaar nam, en Jehan Daruvala.op Silverstone kwalificeerde Shwartzman zich als zesde. Het leek erop dat hij in dezelfde positie zou eindigen, maar met nog 3 rondjes te gaan reed hij Christian Lundgaard in. Later haalde Pedro Piquet hem ook in. Op zondag werd hij tweede met de snelste ronde, achter de Hitech Grand Prix en race winnaar Leonardo Pulcini die twee overwinningen behaalde in de 2018 GP3 Series-op Sochi en Abu Dhabi-alle overwinningen voor de Italiaan waren op de feature races. Op de Hungaroring was het het eerste weekend voor de Russische coureur om geen podiumplaatsen te scoren – hij kwalificeerde zich als vierde, maar na een slechte start eindigde hij pas als vijfde. De volgende dag nam hij de derde positie in, maar ging met pensioen na problemen in het bandenmanagement en een botsing met Felipe Drugovich. Op Spa-Francorchamps kwalificeerde Shwartzman zich als vierde en versloeg Jehan Daruvala en Marcus Armstrong om op de tweede plaats te eindigen. In de volgende sprint race werd hij derde achter Yuki Tsunoda en Marcus Armstrong.op Monza kwalificeerde hij zich als derde, en ondanks een grid penalty van vijf plaatsen wist hij zijn derde race van het jaar te winnen. In de sprint behaalde hij acht plaats met een marge van 0,067 seconden boven Christian Lundgaard en pakte hij het laatste punt. Shwartzman nam de pole positie voor zijn thuisrace in Sochi, maar hij kon zijn voorsprong niet redden en eindigde tweede achter Armstrong. Echter, Shwartzman ‘ s punt voordeel op Daruvala was genoeg voor hem om de titel van het kampioenschap te winnen.= = = Formule 2 = = = Shwartzman nam deel aan het Formule 2-kampioenschap in 2020 voor Prema Racing, samen met Mick Schumacher.Het seizoen zou beginnen in maart, maar werd uitgesteld tot juli vanwege de covid-19 pandemie. Op 18 April 2020 overleed de vader van Shwartzman aan de gevolgen van COVID-19.shwartzman eindigde op het podium in zijn Formule 2-debuut op de Red Bull Ring, waar hij de derde plaats behaalde in de hoofdrace. Hij nam vervolgens zijn eerste Formule 2-overwinning op de feature race van de tweede Red Bull Ring Ronde, wijdt de overwinning aan zijn overleden vader.

de volgende feature race op de Hungaroring Shwartzman begon op de elfde plaats. Hij verliet de eerste bocht van de eerste ronde vijf plaatsen voor. Hij had een andere bandenstrategie dan de koplopers en had een beter bandenbeheer en won de race met een voorsprong van 15 seconden.= = Formule 1 = = Shwartzman zou deelnemen aan de eerste training van de Grand Prix van Abu Dhabi 2020 voor Haas. Hij stond echter niet op de lijst.