Можно ли приехать в аэропорт в последний день визы и ждать там следующего дня для вылета?

Over stay будет.

Вряд ли, регистрация на рейс за 3 часа начинается, а без этого багаж не сдать.

Вам надо регистрацию пройти. она открывается за 3 часа до вылета. паспортный контроль только после регистрации) так что есть шанс заплатить 500 бат за сутки оверстея если у вас электронная регистрация, что немного сомнительно, тогда может прокатить.