อ้อยพันธุ์ขอนแก่น 3 เป็นพันธุ์อ้อยที่นิยมปลูกกันมากกว่า 80% ของพื้นที่ปลูกอ้อยในประเทศไทย ด้วยลักษณะเด่น ดังนี้
เกิดการสะสมโรคเนื่องจากปลูกจำนวนมากและปลูกเป็นเวลานาน
โรคใบขาว (White leaf disease) เป็นโรคหลักสำหรับอ้อยในประเทศไทย โดยเฉพาะกับพื้นที่ปลูกอ้อยในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ หรือพื้นที่ปลูกอ้อยในเขตดินทราย มีเพลี้ยจั๊กจั่นเป็นแมลงพาหะ ที่สำคัญโรคนี้จะติดไปกับท่อนพันธุ์ โดยบางครั้งไม่แสดงอาการ จนกว่าลำที่มีเชื้อจะงอกขึ้นมา และแสดงอาการของโรคใบขาว ปัจจุบันยังไม่มียารักษา
โรคแส้ดำ (Smut disease) เชื้อของโรคนี้อาศัยอยู่ในทุกส่วนของพืช ติดอยู่กับตอเก่าในแปลง และท่อนพันธุ์ที่เป็นโรค ผงสปอร์จากแส้ดำจะระบาดโดยปลิวติดไปกับลมและฝน นอกจากนั้น เชื้อราจะอาศัยอยู่ในดินที่อยู่ในเขตแห้งแล้งได้นาน ส่วนยอดผิดปกติเป็นก้านแข็งยาวคล้ายแส้สีดำ ตออ้อยที่เป็นโรครุนแรงจะแตกหน่อมาก และแคระแกรนคล้ายตอตระไคร้ทุกยอดจะสร้างแส้ดำ แล้วแห้งตายทั้งกอ ซึ่งอ้อยพันธุ์ขอนแก่น 3 มีความต้านทานโรคแส้ดำ แต่ปัจจุบันพื้นที่ปลูกอ้อยพันธุ์ขอนแก่น 3 มีมาก ในบางปีที่สภาพแวดล้อมเหมาะสม หรือพื้นที่ที่มีความชื้นสูง การบำรุงรักษาอ้อยไม่ดี จะพบโรคนี้ในอ้อยพันธุ์ขอนแก่น 3 เพิ่มมากขึ้น
โรคเน่าคออ้อย (Bacteriosis) เกิดจากเชื้อแบคทีเรีย ลำอ้อยที่ถูกเชื้อเข้าทำลายจะมีใบเหลือง ยอดแห้งภายในลำเน่าฉ่ำน้ำ จากยอดลงมาด้านล่างของลำ มีกลิ่นเหม็นเปรี้ยว เนื้ออ้อยบริเวณยอดเน่าเละ เห็นท่อน้ำท่ออาหารเป็นเส้น ๆ ยอดหักพับ ลำอ้อยเปราะ ปล้องอ้อยหลุดจากกันได้ง่าย อ้อยอาจเน่าแห้งตายทั้งกอ โรคนี้พบมากขึ้นในพันธุ์ขอนแก่น 3 ในพื้นที่ที่มีความชื้นสูง พื้นที่ติดภูเขา
โรคใบจุดวงแหวน เริ่มแรกเป็นจุดสีเขียวชุ่มน้ำ ต่อมาเปลี่ยนเป็นสีเขียวเข้ม ขอบสีน้ำตาล หรือจุดสีน้ำตาลเล็ก ๆ ตรงกลางมีสีขาว ลักษณะคล้ายรูปไข่ ต่อมาแผลเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลแดง และมีสีเหลือง ล้อมรอบ (halo) เมื่อแผลขยายใหญ่ขึ้น ภายในแผลก็จะแห้งสีคล้ายสีฟางข้าว และขอบแผลเป็นสีน้ำตาลถึงน้ำตาลเข้ม เมื่อเกิดแผลจำนวนมากติดต่อกันใบจะไหม้เป็นบริเวณกว้าง แต่ยังมีขอบล้อมรอบแต่ละแผลอยู่เช่นเดิม พบโรคนี้ในพันธุ์ขอนแก่น 3 ในพื้นที่ที่มีความชื้นสูง พื้นที่ภูเขา
การพักดิน และปลูกพืชบำรุงดิน ตามหลักการที่สำคัญในการปลูกอ้อยแบบโมเดิร์นฟาร์ม เป็นการช่วยตัดวงจรของโรค ยับยั้งการระบาดของโรคได้ นอกจากนี้ มิตรชาวไร่ต้องมีการปรับสัดส่วนพันธุ์ โดยการนำพันธุ์อ้อยพันธุ์ใหม่ ๆ มาปลูกทดแทนพันธุ์ขอนแก่น 3 ก็เป็นอีกวิธีการหนึ่ง ซึ่งจะช่วยลดการระบาดของโรคแมลงจนไม่สามารถควบคุมได้ หรือที่เรียกว่า Out Break (เอาท์-เบรค) นั่นเอง