Existe um comando não muito bem documentado incorporado ao OSGeo4W Shell que define o shell para python3, como Lucas menciona
py3_env
Basicamente, ele define seu PYTHONHOME e o CAMINHO correto. Então você pode chamar o Python3 com python3.
C:\>py3_env
C:\>SET PYTHONPATH=
C:\>SET PYTHONHOME=C:\OSGEO4~1\apps\Python36
C:\>PATH C:\OSGEO4~1\apps\Python36;C:\OSGEO4~1\apps\Python36\Scripts;C:\OSGEO4~1\apps\Python27\Scripts;C:\OSGEO4~1\bin;C:\Windows\system32;C:\Windows;C:\Windows\WBem
C:\>python3
Python 3.6.0 (v3.6.0:41df79263a11, Dec 23 2016, 08:06:12) [MSC v.1900 64 bit (AMD64)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
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Atualização com o comentário de auslander:
Para usar o Python3 com o shell OSGeo4W que acompanha o QGIS 2, é necessário alterar o arquivo {path you installed qgis}\etc\ini\python-core.bat:
SET PYTHONHOME=%OSGEO4W_ROOT%\apps\Python36
PATH %OSGEO4W_ROOT%\apps\Python36\Scripts;%PATH%
{path you installed qgis}\etc\inie modificarpython-core.batpara fazer referência, emPython36vez dePython27no script em lote que definePYTHONHOMEePATH. Em seguida, liguepython3da CLI. No entanto, observe que isso quebrará os links para o python 2.7 e fornecerá um erro de sintaxe se você tentar chamar justpython.