北京地铁3号线（Beijing Subway Line 3）是中国北京市第26条开通运营的地铁线路，于2016年开工建设一期工程西段，于2024年12月15日开通运营一期工程西段（东四十条站至东坝北站），标志色为玫瑰红。

1957年，苏联专家在北京指导绘制了最早的北京地铁规划图，北京地铁3号线在此规划中首次出现，线路走向贯通南北，穿越德胜门。

1965年，北京军区、北京市、原中华人民共和国铁道部联合报送了《关于北京地下铁道近期规划方案的专题报告》，报告中规划方案为“一环两线”，“一环”是内城环线，即现在的北京地铁2号线；两线在环线上伸出，一条起自东郊热电厂（大约在西大望路），沿长安街至永安里接环线北京站，与环线共线经过前三门大街，到长椿街连接南礼士路回到长安街，一路向西到石景山进山，相当于现在北京地铁1号线的东西两头，另一条（北京地铁3号线），起自西直门，经白颐路、中关村、清华大学至颐和园，连接西北山区，相当于现在的北京地铁4号线北段。

1971年3月，在建造北京地铁2号线东四十条站时，建设方在站台下方预留了北京地铁3号线的站台，两线车站站台同步完成施工。

1973年，北京地铁进行了重新规划，从“一环两线”发展到8条线。在此规划中，北京地铁3号线的西北段与当初北京地铁三期工程相似，从颐和园北宫门至西直门，但线路并未止于西直门，而是一路向东，穿过东四十条，折向北京首都国际机场。根据计划，北京地铁3号线颐和园北宫门至西直门段、北京工人体育场至酒仙桥段要在1976年到1980年间建设，西直门至北京工人体育场段要在1980年到1985年间建设，但均未能如期修建。

1983年，北京地铁3号线西端规划延长至香山。

1993年，北京地铁3号线东北段规划经过望京地区。

20世纪90年代，北京地铁3号线再次被提上日程，《北京地铁西直门至颐和园北宫门工程预可行性研究报告》中明确写明，北京地铁3号线西北段计划1995年开工，2000年开通。但随着北京地铁13号线的批复与开建，北京地铁3号线的建设被搁置。此后，由于城市人口布局变化、资金投入有限、城市功能定位等多方面的原因，北京地铁3号线的规划逐渐被其他线路所取代，如北京地铁4号线西直门至北宫门段经由的线位即为北京地铁3号线原规划线位；如北京地铁4号线西直门站在建设时也使用了北京地铁2号线原本预留给北京地铁3号线的站台；再如北京地铁6号线在南锣鼓巷站至东四站区段拐了弯，改为经由北京地铁3号线的规划线位。

2004年，北京城市总体规划附图中，将北京地铁3号线规划为从五路居至东坝的东西向线路。

2015年3月，北京市规划委员会以《北京市规划委员会关于北京地铁3号线工程规划方案的补充批复》对北京地铁3号线规划方案进行了批复。4月，中国铁道科学研究院承担了北京地铁3号线一期工程的环境影响评价工作。9月，中华人民共和国国家发展和改革委员会批复《北京市城市轨道交通第二期建设规划（2015~2021年）》，其中包括北京地铁3号线工程。

2016年9月27日，北京市发展和改革委员会批复《北京市轨道交通3号线一期（东四十条站-东坝中街站段）工程可行性研究报告》。同日，中国铁道科学研究院发布《北京地铁3号线一期工程（东四十条站—东坝中街站）环境影响报告书》。

2016年4月，北京地铁3号线一期工程开工建设。

2018年5月，北京地铁3号线东四十条站预留站台改造工程开工。11月，工人体育场站主体结构开工。

2020年11月11日，北京地铁3号线一期工程首台盾构机始发。同日，北京地铁3号线一期工程首座车站（姚家园站）实现封顶。

2022年7月5日，北京地铁3号线电动客车项目首列车下线。

2023年4月13日，朝阳站主体结构完工。8月，北京地铁3号线一期工程首列电客车接入东坝车辆段。11月25日起，为配合地铁新线北京地铁3号线建设，北京地铁2号线东四十条站封站施工（2024年2月28日恢复运营）。11月30日，北京地铁3号线一期工程西段（东四十条站至东坝北站）实现土建“洞通”。

2024年1月18日，北京市规划和自然资源委员会公布北京地铁3号线一期工程西段车站命名预案。6月15日，北京地铁3号线一期工程西段开始空载试运行。8月，北京地铁3号线一期工程西段进入“跑图”阶段。12月15日，北京地铁3号线一期工程西段（东四十条站至东坝北站）开通运营。

截至2024年12月，北京地铁3号线一期工程西段设10座车站。

北京地铁3号线一期工程西段全部为地下线，西起东四十条站，沿工体北路、朝阳公园南路向东，至姚家园路向北转至北京朝阳站，之后沿姚家园北一路向东进入东坝地区，至规划东坝大街到达终点东坝北站，运营里程14.7千米。线路连接了东四十条、工人体育场、三里屯、朝阳公园、石佛营、北京朝阳站、姚家园、东坝等重要功能区、商业区、居住区以及综合交通枢纽。

根据设计方案，在高峰时段，北京地铁3号线车辆采用4+4编组运行，保证运载能力满足客流需求。在平峰时段，不增大行车间隔，8编组车辆转换为4编组车辆，科学缩短候车时间。

截至2024年12月20日，北京地铁3号线采用4节编组运行。

据2024年12月15日北京市地铁运营有限公司官网显示，北京地铁3号线各站点的首末班车时刻如下。（仅供参考，最新信息请以车站公示或官网→等官方信息发布渠道为准）

2024年12月15日开通首日，北京地铁3号线客运流量达12.30万人次。

在北京地铁3号线新建的换乘车站的换乘路径中，换乘通道不设台阶，兼顾了携带大件行李的乘客们的出行，同时也能有效地防止逆行换乘事件的发生。

北京地铁3号线车辆采用标准A型车，一期工程列车共计40列，由中车青岛四方机车车辆股份有限公司和河北京车轨道交通车辆装备有限公司共同制造。4节编组列车全长94.38米，采用三动一拖的动力配置（首尾车为半动车、中间车均为动车），最高运行时速80千米，是中国国内首次实现全自动联挂、灵活编组的全自动驾驶地铁车辆。

北京地铁3号线列车全面实现无人干预的自动驾驶。从车辆自检出库到上线运营，从下线洗车到晚间回库，均可按照预定计划自动运行，无需司机操作。通过地面信号系统与车辆网络系统的实时监控，实现对全线列车位置的精确控制，形成以行车指挥为核心的综合监控管理系统，运营管理由司机分散控制转变为远程控制中心集中控制，避免了因人为主观因素出现的操作失误，最大限度地保证车辆安全运行。同时，通过降低车辆自身重量，采用LED照明系统、变频空调机组等一系列措施，减少车辆运营负担，进一步降低车辆自身损耗和能耗。

北京地铁3号线列车配备可推送智能画面的车内动态地图和集成了空气净化功能的空调系统，灯光可根据环境自动调节亮度，列车采用轻量化不锈钢车体并采用半开放式驾驶室。

北京地铁3号线采用4+4重联全自动无人驾驶技术，接触网1500伏供电，满足最高等级GOA4无人驾驶。在实现车辆灵活编组的前提下，北京地铁3号线可实现与北京地铁12号线跨线路互联互通。

截至2024年12月，北京地铁3号线一期工程设车辆基地1座，为东坝车辆段。

东坝车辆段：位于朝阳区东五环以东、首都机场第二高速公路以西，规划东坝路与东坝北街之间，占地面积65.34公顷，大小相当于60个足球场，建筑面积55.249万平方米，为北京地铁3号线与12号线的共址车辆段，是建成时北京地铁建设规模最大的车辆段。

北京地铁3号线一期工程西段分别在工人体育场站、朝阳公园站与北京地铁17号线、北京地铁14号线设联络线，联络线总长度约1千米。

东四十条站是北京地铁3号线一期工程换乘车站中改造量最大的车站。北京地铁2号线东四十条站开通于1973年，同步建设完成了3号线站台，预留的换乘楼梯宽度仅有2.5米，随着城市的发展、通勤客流的增多，不能满足双向换乘的需要。项目在既有2号线东四十条站轨道区域上方新增楼板来连接站厅，并在轨道区域上方侧墙开洞，与新增楼板衔接形成新换乘通道。同时，在2号线站台和新换乘通道间增设升降电梯，随之调整相关的出入口、安检、闸机、通风空调等13个设备专业设施，并对既有2号线东四十条站部分装修进行升级改造。

在北京地铁3号线东四十条站的建设过程中，涉及新建结构下穿既有线结构18处，是北京地铁建设史上最复杂的既有线穿越工程。其中，下穿既有北京地铁2号线东四十条站涉及2个特级风险源。由于新建车站主体结构紧贴着既有北京地铁2号线东四十条站的底板，只能采取平顶密贴下穿的方案，其中最小距离不足20厘米，相当于“零距离”下穿。上世纪70年代建造预留车站时，基于当年的技术条件所限，施工中采用的是明挖技术，防水用的也是沥青材料。考虑到车站结构的使用年限和不能破坏既有北京地铁2号线的防水体系，下穿全程必须要将差异沉降控制在3毫米范围内。在车站主体小导洞初支结构完成后，项目采取了“丝杠+工字钢梁”工艺来加固支撑，从而减少扰动。

2020年11月24日，北京地铁3号线开始在东四十条站附近下穿北京地铁2号线隧道。

北京地铁3号线东四十条站至工人体育场站区间全长约2.2千米，地处北京东二环路地段，采用暗挖法施工，暗挖工法多，断面大且变化多。同时，结构底板位于承压水水位以下，降排水工作量大，降水降深高。特别是结构需要多次下穿既有地铁车站、重要建（构）筑物、重要管线，总计含有环境风险411个，其中有6个特级风险源，174个一级风险源。

北京地铁3号线工人体育场站包含5处施工场地、6座暗挖竖井，总建筑面积40122平方米，埋深达38米，是建设时北京市有史以来埋深最深的地铁暗挖车站。

北京地铁3号线朝阳公园站至石佛营站区间为东西走向，采用暗挖法+盾构法施工，盾构段长度1033.4米。由于场地的限制，该区间的一公里盾构区间内，必须采用侧向平移、分体始发形式，先把盾构机分块吊装至井下进行部分拼装，然后分体始发，等到空间条件具备后再进行合体。这是建设时北京市首次采用长距离侧向平移、分体始发盾构技术，该技术不占用市政道路、不影响社会交通，不仅解决了在城市人口建筑密集、交通繁忙地区修建地铁带来的负面影响，也是对盾构施工技术的一个突破。

2021年12月14日，北京地铁3号线朝阳公园站至石佛营站区间左线开始盾构施工。

北京地铁3号线一期工程全线装修设计概念以“品位京城”为主题，通过中国传统古建筑牌坊元素与车站空间的结合，针对每个车站的建筑结构分析，在标准形式逻辑上叠加文化元素，与车站柱跨导向及相关设备设施进行一体化整合，从而在车站中还原传统古建筑的功能特性，延续传统古建筑的作用。换乘站在此基础上深化挖掘车站周边的地域元素，赋予车站不同的设计元素来呈现车站的风貌，从小细节中体现城市的大格局。

东四十条站：作为20世纪五十年代早期规划的地铁站台到站台的换乘车站，北京地铁3号线东四十条站新站的装修风格将力求与老站保持统一，留存当年的老画风。

2017年2月3日，《北京地铁3号线一期工程（东坝中街站[不含]-曹各庄北站段）环境影响评价公众参与第二次公示》发布。

2018年1月，北京市发展和改革委员会批复了《北京市轨道交通3号线一期工程（东坝中街站[不含]-曹各庄北站段）可行性研究报告》。

2024年9月29日，《北京轨道交通3号线一期(管庄路西口站-曹各庄北站[预留])线路一体化规划方案公示》发布。10月8日，北京市发展和改革委员会批复同意对《关于北京市轨道交通3号线一期（东坝中街站[不含]-曹各庄北站段）工程可行性研究报告的批复》（京发改[审]〔2016〕566号）相关内容进行调整。

截至2024年12月，北京地铁3号线一期工程东段尚未启动建设。

截至2024年12月，规划中的北京地铁3号线一期工程东段全长6.4千米，主要沿东坝大街敷设，均为地下线；共设车站5座，均为地下站。

根据《北京市城市轨道交通第二期建设规划（2015-2021）》，北京地铁3号线自田村至曹各庄北站，线路长37.4千米，设站27座。受北京内城核心地带文物密集等制约，北京地铁3号线二期工程（东四十条站至田村站）尚在研究。

北京地铁3号线一期工程沿线串联了北京中心城、东风、东坝等主要居住和功能区，衔接了北京工人体育场、朝阳公园、朝阳体育中心等大客流集散点以及对外枢纽铁路北京朝阳站等，既服务于中心城地区，同时也服务于东坝边缘集团。（《北京青年报》 评）

北京地铁3号线一期工程为促进民生改善、缓解东部地区交通压力、促进城市发展提供了强有力的交通支持，对于提升城市交通服务水平有重大意义。该线路建成通车后，可进一步完善北京市轨道交通线路网络，加密北京市路网格局，增强轨道交通线网的通达性。此外，线路开通后，将有效促进东坝地区基础设施建设，带动周边经济社会发展和环境改善，充分发挥轨道交通对经济建设的引导功能，助推东坝地区稳定经济增长、提高经济效益。（《北京日报》评）