广州地铁3号线（Guangzhou Metro Line 3）是广州地铁第三条建成运营的线路，于2005年12月26日开通运营首通段（广州东站至客村站），2006年12月30日开通运营一期工程（广州东站至番禺广场站、天河客运站至石牌桥站），2010年10月30日开通运行北延段（机场南站至广州东站），2024年11月1日开通运行东延段（番禺广场站至海傍站），标志色为橙色。

1997年规划中，当时的方案B，广州地铁5号线环线的东段，体育西路至客村一段，即为现时广州地铁3号线的中段。

2000年规划中，因应番禺撤市建区，同时天河西部开始发展，因此该段被独立出来，北端延至广州东站，南端按现有走向延长至番禺广场。同时从体育西路分岔出一条支线，向东沿天河路行进，再大致转向北伸展至天河客运站。同时连接新白云国际机场和广州火车东站的机场快线出现了，除北延段的路线走向基本确定。

2003年初步方案中，机场快线被并入广州地铁3号线中，并改为大致沿白云山东边布置。南端也得以大幅延长，从番禺广场向东到达规划广州新城後，沿京珠高速继续向南，到达南沙。后来2003年方案局部修改，广州地铁3号线和广州地铁4号线交换广州新城（现海傍站）以南及以东的路段，同时北段走线亦被修改，全线走向亦基本得以定型。

2007年5月14日，广州地铁3号线北延段（原机场快线）原有17.03公里高架路线的规划全部更改为地下敷设。为此广州市政府增加投资10亿元，工期延长9个月。同时为控制投资，原有快慢车设计被取消，机场快线服务亦无法实现。

2001年12月26日，广州地铁3号线动工。

2003年1月26日，广州地铁3号线首座封顶车站大塘站封顶，大塘站作为三台盾构机的始发站，对整个工程起控制性作用；2月8日，首个开工区间“市桥-番禺广场”盾构始发。

2004年8月9日，“大汉-汉溪”区间右线贯通，成为广州地铁3号线首通段贯通的区间。

2005年12月26日，广州地铁3号线首通段（广州东站至客村）正式开通。

2006年6月6日，“市桥-番禺广场”区间贯通，标志着该广州地铁3号线一期隧道全线贯通；11月30日，运营事业总部正式接管“天河客运站-体育西站”，实现三权移交；12月30日，广州地铁3号线一期全线通车。行车交路更改为：天河客运站至番禺广场，广州东站至体育西路。

2008年7月28日，国家发改委正式批复广州地铁3号线北延段工程可研报告。

2009年5月21日，广州地铁3号线北延段首个双线贯通“机场南至高增”区间贯通；11月20日，燕塘站主体结构完成；11月29日，“广州东站至燕塘”区间铺设轨排，标志着广州地铁3号线北延段工程施工正式开始。

2010年1月28日，首列广州地铁3号线北延段的地铁列车开始交付；2月19日，广州地铁3号线北延段施放第一条接触线；4月20日，“广州东站至体育西路”开始采用6节编组新车；4月20日，“燕塘-梅花园”双线贯通，标志著北延段全线贯通；4月28日，番禺广场至天河客运站段开始采用6节编组新车；4月30日，嘉禾车辆段第一次冷滑测试且取得成功；6月26日，广州地铁3号线北延段开始热滑试验；7月7日，广州地铁3号线北延段试运行；7月18日，广州地铁3号线北延段短轨贯通；7月30日，广州地铁3号线北延段长轨贯通，铺轨工作全部完成；10月30日，广州地铁3号线北延段全线贯通试运营，使广州地铁3号线中国最长的地铁线路。

2011年10月31日，3号线取消收取进出机场南站的5元特别费。

2013年5月27日，开行工作日早高峰短线车；12月24日，同和至大石区间将在工作日正式开行短线车。

2017年12月28日，高增站开通运营。

2018年4月26日，机场北站开通运营；9月25日，广州地铁3号线在工作日早高峰时段增开“番禺广场至同和”小交路。

2019年1月21日起，广州地铁3号线在天河客运站至番禺广场、机场北至体育西路开行双向交路的基础上，将在工作日日间非高峰期（机场北至体育西路段约09:30-16:00，天河客运站至番禺广场段约10:00-06:30）和节假日全天试行机场北至番禺广场双向直通交路；1月27日，广州地铁3号线厦滘车辆段扩容改造工程通过质量竣工验收。

2021年12月15日17:00，广州地铁三号线北延段同和站A口正式开通对外服务，该站出入口由原来2个增至3个。

2023年2月21日起，三号线（含三号线北段）在工作日高峰期增加投放1列新车上线运行，上线列车达65列。8月22日，广州地铁一、三号线体育西路站与APM线天河南站连接通道正式开通。

2018年11月19日，广州地铁3号线东延段正式开工建设。

2021年11月，三号线东延段首列车到达广州地铁嘉禾车辆段。为缓解三号线客运压力，广州地铁加快了三号线东延段列车的设计和生产进度，实现首列车在2021年底前到段，较原计划提前“到货”。12月17日，“盾建3-2号”盾构机破土而出，番禺广场至傍江区间左线隧道贯通，这标志着番傍区间成为三号线东延段首个实现双线隧道贯通的区间。

2022年6月，三号线东延段傍江至石碁南站区间实现双线贯通。同月，傍江至石碁南站区间实现双线贯通。7月21日上午，广州地铁3号线东延段线路轨道工程实现首铺。8月，地铁三号线东延段最大的车站——石碁南站主体结构实现封顶，成为全线第三座封顶的车站。石碁南至海涌路区间左线隧道也实现贯通，为正线隧道实现全面贯通打下了基础。9月，广州地铁三号线东延段工程傍江至石碁南区间4号联络通道贯通，这是广州地铁首个采用机械法完成施工的项目。9月29日，广州地铁三号线东延段海涌路至海傍区间右线隧道的盾构机破壁而出，宣告全线的正线隧道全部实现贯通。12月30日21时，广州地铁三号线东延段首列新车03143144车从厦滘车辆段驶出，首次投入既有线三号线进行载客试运营。

2023年6月25日，广州市人民政府官方网站发布《关于公开征求对地铁三号线东延段、十一号线工程车站名称意见的公告》。7月1日，广州地铁三号线东延段全线隧道贯通。

2024年4月29日，广州地铁三号线东延段（番禺广场-海傍）轨行区实现“三权移交”；10月30日消息，广州地铁三号线东延段（番禺广场至海傍）完成了项目建设与验收工作，通过初期运营前安全评估，定于11月1日首班车起开始运营。11月1日，广州地铁三号线东延段（番禺广场-海傍）正式开通，与四号线实现换乘。

广州地铁3号线支线从天河客运站出发，穿过华南理工大学。沿五山路、天河路到达体育西路。主线由体育西路向南延伸，经过海心沙、赤岗塔、海珠公园、洛溪岛，继续沿新光快速路向南，经过光明北路向东到达清河东路。北延段南起体育西路，穿过广州天河体育中心、广州东站，燕岭公园向西北到达广州大道北，经过广州大道北、同泰路，向北到达106国道，最终到达机场北站。东延段西起番禺区的番禺广场站，然后沿亚运大道向东延伸至京珠高速路，接着在亚运大道立交的西侧转向东南，再向东下穿京珠高速路与广州地铁4号线高架交替，最后到达广州亚运城媒体中心的海傍站。

广州地铁3号线在工作日早高峰时段开行“番禺广场（现为海傍）至同和”小交路，高峰时段有同和至大石单向早高峰短线，乘客无须在体育西路站换乘，可直接从三北线的同和站达到主线大石站。

2016年9月1日起，在23:15开行一趟机场南往体育西路方向的夜间专车，专车沿途只停靠嘉禾望岗站、同和站、广州东站、体育西路站4个车站。

2019年1月21日起，三号线在中峰期时段（机场北至体育西路段约9:30～16:00，天河客运站至番禺广场段约10:00～16:30）和节假日全天试行机场北至番禺广场双向直通交路。6月18至20日（工作日）在晚高峰期间试行机场北至番禺广场双向直达列车，运行时间为番禺广场往机场北方向9:30-20:40、机场北往番禺广场方向9:30-19:50，有效缓解了体育西路换乘客流压力。7月8日，决定继续在晚高峰期间试行直达列车。2020年2月24日起，广州地铁3号线在早高峰期间试行“机场北至番禺广场”双向直通列车。

2019年12月31日，广州地铁3号线（含北延段）单日客流量达280.07万人次，为最高单日线路客运量。

广州地铁3号线列车是SIEMENS公司和中国南车集团株洲电力机车有限公司合作制造的，是中国首列120公里时速的最快地铁列车。 广州地铁3号线车辆为B型车，车身宽2.8米，长19.98米，3节编组列车长约60米，载客量满载为675人，超载时可达941人。最高运行速度可以达到120公里/小时；车辆为流线型外观，列车以白色为主色调，车体两边各有一条鲜艳的橙色饰带。

广州地铁3号线北延段列车是由中国南车集团株洲电力机车有限公司制造，列车为B型车6节编组。6节编组列车长约120米、宽2.8米。设计最高运行速度为120千米/小时；外型采用流线型结构，车身两边颜色以白色、橙色和银色色带为主，车头色彩图案类似飞机飞翔造型；外玻璃窗宽阔通透，车厢内墙面与天花板以白色调为主。在嘉禾望岗至机场北区间地铁车厢内有广播去往机场北站（2号航站楼）的温馨提示。

广州地铁3号线列车每节客车车厢内设置有LCD视频显示屏，另外在每节车厢内的上方均设置有闪灯式车站地图报站装置或者字幕式/LCD车站地图报站装置，用于显示车辆运行方向、换乘信息及站名显示，为乘客提供更加清晰明了的乘车指引。此外，广州地铁3号线北延段列车每节车还设有两台薄型车顶一体式空调机组及控制系统。

广州地铁3号线共设2座车辆基地，嘉禾车辆段和厦滘车辆段；2座主变电站；1座控制指挥中心，大石控制中心。

在广州地铁3号线车站内有许多商铺，全线支持移动支付、金融IC卡付费过闸。广州地铁3号线车站提供的便民雨伞租借、共享雨伞的服务。同时，车站外还停有共享单车。在嘉禾望岗站、燕塘站、机场北站、汉溪长隆站、番禺广场站和高增站内设有厕所。

广州地铁3号线工期紧、任务重，地质条件差、设计边界条件不稳定、地下管线多等不利。广州地铁3号线北延段隧道是亚运期间地铁建设技术难度最大、地质条件最复杂、挑战风险最多的线路。

广州地铁3号线的车站的设计遵循“一线一景，一站一色”的规范，每一个车站均有各自的颜色，亦为广州地铁的特色。广州地铁3号线北延段沿线各站均设有航班信息电子显示屏，供旅客实时查询航班动态。

机场南站：一幅名为《盛迎》的巨型文化墙近日在3号线机场南站面世。“盛迎”以最能代表广州文化元素的“木棉花”为主题，并配以世界各国的多种问候语言创作而成，充分展现了广州喜迎四方来客的花城形象。

2020年4月28日，广州地铁3号线“税务春风”列车开行。

2023年6月19日，以“毕业‘荔枝’季，青春不散场”为主题的广州地铁3号线广东荔枝地铁专列在厦滘地铁站举行首发仪式。

三号线东延段以“流光溢彩”为设计理念，通过加入水、光、浪花等抽象的设计元素让车站呈现出波光粼粼的视觉效果。

“线路强化了广州地铁‘一站一色’整体色彩印象，在装修设计上呼应线路沿途自然环境，对空间诸多设计要素进行整合提升，分别采用不同的艺术构思手法，再结合多种装饰材料、色彩、质感等，使各车站具有各自的特色。

在广州地铁3号线当初的规划中，有计划延伸至海傍以东的海鸥岛站。在2007年开展编制的轨道交通线网规划中，已规划三号线至海鸥岛，并预留延伸至东莞的条件。

但有市民担心建设地铁会破坏海鸥岛生态环境。在2016年底，广州“54个江心岛保护规划”方案获得市规委会通过，海鸥岛作为其中17个“限制开发类岛屿”之一。最终于2017年2月15日，广州市国土规划委官网在回复市民提问时，表示：“根据新一轮的轨道交通线网规划，三号线将东延至海鸥岛。”根据2022年8月2日，广州市人民政府发布的《广州市轨道交通线网规划（2018-2035年）》（最新版），3号线北端终点站为机场北站，南端终点站为海鸥岛站，全长73.3公里。

另外，海傍与海鸥岛之间规划有广州新城东站，但因该站规划与东莞地铁13号线换乘，站位需要统筹考虑设置，现时站位仍未稳定。

故此3号线东延段现时先建设海傍站以西的一段，以东往海鸥岛一段则留待未来继续规划。

未来，广州地铁3号线支线（天河客运站-体育西路）将并入广州地铁10号线，广州地铁3号线南北端将实现互通。

现今3号线运营线路为主线（海傍/番禺广场⇆天河客运站）、北延段（体育西路⇆机场北）、试行列车（番禺广场/海傍⇆机场北），体育西路站作为换乘两条线路的重要换乘站，且折返能力受限，导致3号线北延段的行车间隔偏大，使得体育西路站需承担更多换乘客流。同时，因3号线支线不能独立运营，导致贯通车密度偏低，因此要拆解3号线支线。

现今营运的三号线，将拆解为“天河客运站⇆石牌桥”和“机场北⇆番禺广场（短线终点站）/海傍”两段，其中，机场北至番禺广场区间直接贯通，并东延至海傍站，乘客无需换乘即可从机场北直达海傍；而天河客运站至石牌桥区间将独立为广州地铁10号线，西延至西塱站。10号线建成后将与三号线天河客运站至石牌桥段贯通运营，即广州地铁必须在10号线开通前对三号线实施拆解工程，将天河客运站至石牌桥段交由10号线运营，而三号线则只运营番禺广场（短线终点站）/海傍至机场北段，这样将能提高三号线的运力，并有效缓解体育西路站的换乘压力。

届时拆解节点将位于天河路体育东路口东侧，即BRT石牌桥站西侧。但3号线建设时并没有预料到未来需要对支线进行拆解，从而未作出任何预留条件。故施工期间需要对拆解节点上方的天河路部分路面进行围蔽，并会对3号线支线的运营造成一定影响；同时受限于10号线规划走线，现有体育西路站的结构及周边建筑环境，10号线只能在体育中心南侧的天河路下方新建天河路站，并通过地下通道连通现有体育西路站实现换乘。拆解后，支线石牌桥前往体育西路的路段将会成为3与10号线的联络线，不再参与日常运营，仅供工程车或车务调动使用；而体育西路前往石牌桥的路段将会彻底停用并废弃。

主线

广州地铁3号线是广州市城市发展重点向南部转移的战略线路，是广州地铁南北向的主干线，是实现广州“南拓”目标的骨干交通线路。广州地铁3号线助于实现城市总体规划目标，拉开城市布局，提高和改善城市交通环境及对外交通辐射强度。（南方报业网 评）