Der 26-Jährige vom Team Giant-Alpecin setzte sich auf dem Teilstück über 205 km vom Dubai International Marine Club nach Hatta Dam vor den Spaniern Alejandro Valverde und Juan José Lobato (beide Movistar) durch.
"Eine großartige Etappe. Wir haben schon an den vergangenen beiden Tagen um den Sieg gekämpft, doch uns fehlte das Glück", sagte Degenkolb. Die Tour wolle er "unbedingt gewinnen. Aber es ist noch nicht vorbei".
Degenkolb, der den Zielstrich nach 4:50:40 Stunden überquerte, liegt im Klassement vier Sekunden vor dem Briten Mark Cavendish (Quick Step), dahinter folgen Valverde (+6) und Lobato (+8).
Die vierte und letzte Etappe beginnt am Samstag erneut am Dubai International Marine Club und führt nach Burj Khalifa (123 km).
