Lowry, campeón del Abierto Británico 2019, conjuró cinco birdies con dos bogeys para un tres-bajo 67 y un total de 14-bajo 196.
Straka también logró cinco birdies y un solo bogey, con un total de cuatro bajo par y 66 golpes en un Club de Cricket de Filadelfia azotado por el viento.
"Es fantástico ver cómo las condiciones se han dado hoy", dijo Lowry. "Hoy ha sido muy duro con esos vientos, especialmente difícil embocar putts".
El estadounidense Keith Mitchell comenzó el día con un golpe de ventaja y se conformó con un uno sobre 71 que le dejó empatado en el tercer puesto con su compatriota Justin Thomas, que embocó un difícil putt para birdie en el 18 para coronar un cuatro bajo 66 y unirse a Mitchell con 11 bajo par.
Lowry salió disparado con birdies en el primer y segundo hoyo. Se recuperó de un bogey en el séptimo con birdies en el noveno y el décimo, donde salió de un bunker y embocó un putt de 17 pies.
Lowry había sido superado por Straka cuando llegó al 17, donde embocó su segundo golpe desde la calle a metro y medio de la bandera y embocó el putt de birdie para recuperar una parte del liderato.
Ahora luchará por su primer título de la PGA desde que el año pasado ganó el Zurich Classic por equipos con Rory McIlroy.
"Sigue llamando a la puerta y al final la atravesarás", dijo.
Hoyo nuevo cada día
Straka se puso por primera vez en cabeza en solitario después de hacer birdies en el cuarto, el séptimo y el noveno hoyo. Después de un bogey en el 12, hizo birdie en el 15, par cinco.
Estaba en un búnker desde el tee en el 17 y se quedó a 24 pies de la bandera, pero embocó para birdie, y luego embocó un putt de 16 pies para salvar el par en el último hoyo.
El tiempo, soleado y ventoso, supuso un desafío muy diferente después de la lluvia de principios de semana.
"Es divertido ver tres formas diferentes en nuestros tres primeros días jugando aquí", dijo Straka. "Tener que elegir los palos ha sido mucho más difícil hoy que ayer.
"Ha sido divertido en el tee de salida tratar de elaborar estrategias en un nuevo hoyo de golf cada día y tratar de averiguar la mejor manera de jugarlo", añadió el austriaco, que se adjudicó su tercer título del PGA Tour en La Quinta este año.
El japonés Hideki Matsuyama se quedó solo en la quinta plaza tras firmar la ronda más baja del día, con nueve birdies en un recorrido de siete bajo par y 63 golpes, que le situó con 10 bajo par y 200 golpes.
McIlroy, que completó el Grand Slam de su carrera en el Masters, encabezaba un grupo de cinco jugadores empatados en el sexto puesto con ocho bajo par y 202 golpes.
McIlroy fue a la carga con birdies en el cuarto, quinto y sexto antes de un doble bogey en el séptimo y un bogey en el octavo estancó su persecución de los líderes. Añadió un birdie más en el 10 para un total de 69 golpes.
El evento se trasladó de su sede habitual en Quail Hollow en Charlotte, Carolina del Norte, porque ese campo -donde McIlroy ha ganado cuatro títulos del PGA Tour- acogerá la próxima semana el 107º Campeonato de la PGA.
El inglés Justin Rose, segundo en un desempate con McIlroy en el Augusta National, se retiró antes de la tercera ronda por enfermedad, diciendo en las redes sociales que quería "centrarse en una rápida recuperación antes de la próxima semana".