10月15日，十运会游泳比赛在南京奥体中心游泳馆展开了第三天的争夺，100米女蛙的焦点对决中罗雪娟以1分06秒86力压齐晖夺得冠军，另外3枚金牌分属北京、山东和江西队。江西选手欧阳鲲鹏更是在男子100米仰泳的决赛中游出了54秒09的成绩，这一成绩打破了由日本名将森田智己保持的亚洲纪录，并且刷新了全国纪录。当晚共有5人的成绩游进了2005年世界游泳项目的前十位。
   在当天进行的游泳比赛中，最引人瞩目的当属女子100米蛙泳的决赛，而这场决赛的焦点人物无疑是雅典奥运会女子100米蛙泳冠军、浙江选手罗雪娟和原女子200米蛙泳世界纪录创造者、解放军选手齐晖，两人在女子100米蛙泳的预赛和半决赛中各战胜了对手一次。决赛中罗雪娟以0.6秒的反应速度率先入水，并且在前50米处领先转身，最终她以1分06秒86夺得冠军，解放军选手齐晖以1分07秒37夺得亚军。不过罗雪娟的成绩和美国选手哈迪在蒙特利尔世锦赛上创造的世界最好成绩1分06秒20相比还有一定差距。
   女子100米仰泳决赛卫冕冠军、辽宁选手战殊入水反应很快，并在前60米一直处于领先的位置，但世锦赛50米仰泳银牌得主、山东选手高畅在后半程突然发力，并且在最后20米成功超越了战殊率先触壁。最终高畅以1分00秒64的成绩夺得女子100米仰泳冠军，同时她也游出了今年世界女子100米仰泳第二好成绩，辽宁选手战殊以1分01秒04获得亚军，她的成绩也进入了今年世界女子100米仰泳最好成绩的前四名，广东选手陈秀君以1分01秒58获得季军。
   继首日夺得男子400米自由泳冠军后，男子200米自由泳亚洲纪录保持者、北京选手张琳再夺男子200米自由泳的金牌，他在预赛和半决赛的成绩均列参赛选手的第一位。然而在决赛中张琳却遭遇了辽宁选手于成龙和广西选手黄绍华强有力的挑战，3人几乎是齐头并进游完了前70米的距离，凭借后30米良好的冲刺能力，最终张琳把握住机会夺得了冠军，成绩为1分49秒36，辽宁选手于成龙和广西选手黄绍华分获亚军和季军。
   男子100米仰泳的金牌被江西选手欧阳鲲鹏夺得，卫冕冠军欧阳鲲鹏在男子100米仰泳的预赛和半决赛中均以第一名的成绩晋级，决赛中欧阳鲲鹏几乎没有遭遇任何挑战，轻松夺得冠军，同时他游出的54秒09的成绩也打破了由日本名将森田智己保持的亚洲纪录，并且也刷新了全国纪录，这一成绩排在今年世界男子100米仰泳最好成绩的第三位。上海选手王炜和解放军选手张博栋分获该项目的亚军和季军。