總體規劃
根據2010年5月的《成都地鐵3号線“環評報告”簡本》，3号線起于太平園，止于軍區總醫院，途經前鋒路（與6号線換乘）、市二醫院（與4号線換乘）、春熙路（與2号線換乘）、省體育館（與1号線換乘），驷馬橋（與7号線換乘），與1、2、4号線形成“米”字型網絡複蓋中心城區，成都地鐵3号線一期工程拿到了“準生證”。2012年4月25日，國家發展改革委正式批複《成都地鐵3号線一期工程可行性研究報告》，成都地鐵3号線一期工程正式開工建設，預計于2015年建成。随着3号線一期工程可行性研究報告正式獲批和開建，成都地鐵将正式步入網絡化建設時期。
2015年6月10日，成都市發改委稱，省發展改革委日前下達了《關于成都市地鐵3号線二、三期工程（含磨子橋、李家沱站）可行性研究報告的批複》，同意建設成都地鐵3号線二、三期工程。
批複顯示，成都地鐵3号線一期工程增設磨子橋、李家沱站兩個車站。3号線二、三期工程和一期工程增設的磨子橋、李家沱站共投資169.01億元，建設工期為40個月。
2015年6月16日，成都地鐵官網發布了《3号線二、三期工程投融資建設項目招商比選公告》（以下簡稱《公告》），《公告》中首次披露3号線二、三期工程計劃于2015年9月30日同步開工建設，計劃2019年1月30日開通試運營，總工期40個月，标志着3号線二、三期将進入實質性施工階段。
建設規劃
一期工程
成都地鐵3号線一期工程由東北向西南貫穿城市CBD核心區，起于太平園，經佳靈路由西南向東北方向延伸，然後沿高升橋路繼續向東北面延伸，至一環路附近，再沿一環路向東延伸至人民南路，拐向新南路，最後穿越紅星路、南河、濱江路及東大街，穿過CBD核心區，最後經紅星橋、府河、馬鞍北路、前鋒路、三友路、驷馬橋、動物園、東風渠，抵達軍區總醫院。3号線一期工程全長20.35km，全為地下線，共設車站17座，主變電2座，北郊車輛段1處，預計2016年7月前開通試運營。
二期工程
二期工程（南延線）主要沿藏衛路、商都路、雙楠大道、武侯大道、三環路、佳靈路敷設，全線設置車站11座全為地下站。起點站到終點站依次為城鐵雙流站（3、10、17号線換乘站）、三裡壩站、雙流廣場站、東升站、迎春橋站、航都大街站、龍橋路站（3、15号線換乘站）、雙鳳橋站、武青南路站（3、9号線換乘站）、武侯立交站、川藏立交站。平均站間距1.571km，最大站間距2.776km（龍橋路站~雙鳳橋站），最小站間距0.894km（武青南路站~武侯立交站）。設闆橋停車場及主變電站各1座。
2014年7月7日，成都地鐵官方網站公布了《成都地鐵3号線二、三期工程（含磨子橋站、李家沱站）環境影響報告書簡本》（以下簡稱《簡本》）。《簡本》顯示，成都地鐵3号線二、三期工程為地鐵3号線的南北延長線。總投資為163.92億元。《簡本》還首次對外公布了南北延線的站點。
南延線上雙流站點最多
二期工程連接市區和雙流，起于藏衛路與永安路交叉口處，沿藏衛路、商都路、雙楠大道、武侯大道、鞋都站三環路敷設至佳靈路接一期工程起點，線路全長約17.235km，全為地下線，設車站11座，設闆橋停車場及主變電站各1座。位于雙流闆橋村的城鐵雙流站，還能與成綿樂高鐵站同站換乘。
三期工程
三期工程（北延線）連接新都，起于一期工程終點，主要沿川陝路、大件路、蓉都路、新都大道敷設，終于紅星村站，線路全長12.3km，其中高架及過渡段長5.51km，地下段長6.79km，拟設車站9座，其中高架站3座，設紅星主變電所1座，地下站6座，換乘站2座，分别與15、21号線換乘。
全線設置車站9座，其中3座高架站，6座地下站。起點站到終點站依次為天回鎮站（高架站）、回龍站（高架站）、三河站（高架站）、興城大道站（地下站，與21号線換乘）、新都站（地下站）、飲馬河站（地下站）、桂林路站（地下站）、石油大學站（地下站，與11号線換乘）、紅星村站（地下站）。最大站間距2.05km（回龍站~三河站），最小站間距0.803km（石油大學站~紅星村站），平均站間距1.394km。設紅星主變電所1座。
二、三期工程，将在城鐵雙流站、龍橋站、西區大道口站、興城大道站、石油大學站等與10、17、15、9、21、11号線等換乘。計劃2015年9月30日同步開工建設，2019年1月30日開通試運營。
地鐵3号線二、三期工程作為3号線一期工程南北端的延伸線路，南接雙流，北連新都，線路全長29.5km，共設車站20座、停車場1座。3号線二、三期工程開通後，3号線将成為成都地鐵線路最長（約50km）、車站最多（37座）的運營線路。
線路運營
成都地鐵3号線二、三期工程，将于2018年建成開始試運營，屆時列車運營時間為5：30至23：30，全日運營18小時。
環評文件指出，成都地鐵3号線二、三期工程（含磨子橋站、李家沱站），在成都市新都區、金牛區、武侯區、雙流縣（現更名為雙流區）境内建設，二期工程總投資為約95.3億元；三期工程總投資為約62.4億元，合計約157.8億元，其中環保投資8898萬元。
在行車組織和運營管理上，該工程制式為普通輪軌、B型車系統，列車最高設計運行速度80公裡/小時，采用6卡編組；屆時每天開行列車初期65抽、近期93抽、遠期101抽，最大運輸能力為4.38萬人次/小時，列車運營時間為5：30至23：30，全天運營18小時；工程采用直流1500伏架空接觸網的供電方式，地底車站采用複合式月台幕門系統和分散供冷方式。
轉乘站點
同步開通
省體育館站：轉乘成都地鐵1号線
春熙路站：轉乘成都地鐵2号線
市二醫院站：轉乘成都地鐵4号線
建設中
驷馬橋站：轉乘成都地鐵7号線
太平園站：轉乘成都地鐵7号線；成都地鐵10号線
高升橋站：轉乘成都地鐵5号線
規劃中
前鋒路站：轉乘成都地鐵6号線
迎春橋站：轉乘成都地鐵12号線
雙流西站站：轉乘成都地鐵10号線；成都地鐵17号線
列車特點
2014年12月23日，成都地鐵3号線首列車正式下線。此批列車突出了綠色環保、以人為本等設計理念。采用B2型不鏽鋼輕量化車體，4動2拖6卡編組，全車定員1460人，最多可載客1880人。成都地鐵3号線一期工程大約需要24抽地鐵列車，将於2015年陸續運抵。
以蜀錦為靈感的綠色飄帶、車頭造型融入三星堆遺址出土的青銅制品，并配以金沙太陽神鳥圖形。2015年1月11日，成都地鐵3号線首抽列車正式下線。整列車設計名為“天府神韻”，設計師将蘊含成都文化的元素融入設計中。車廂内部設計名為“蓉城雅韻”，整體空間色彩以灰色為主色，配合局部的茶色。内部扶手呈現拱形，靈感來源於成都曆史文化景點常見的拱門。
成都地鐵3号線地鐵車的列車網路控制系統被稱為地鐵系統的“大腦和中樞神經系統”，是自主研發的“中國腦”，可顯著降低後期運營維護成本。該列車實現了故障線上即時診斷傳輸和車廠故障自動無線下載功能，是目前國内技術最先進的智慧化地鐵列車。
列車車體設計降低了車輛自重，整列車重量相比合同規定減重達到12噸，大大降低了列車的能耗。車體材質選擇上，采用新型不銹鋼車體，免塗裝，更加環保等。每卡車卡設置8套電動内藏門，具有障礙物檢測功能，并可與月台閘門聯動。車内設置多個煙霧傳感裝置。列車攝像系統、火災預警系統覆蓋全車，配置滅火器、乘客緊急對講、緊急解鎖裝置、安全錘、緊急制動設備等完善的安全設施。列車地闆結構及地闆布滿足國際地鐵行業最高防火标準要求，可以耐火30分鐘。
建設意義
成都地鐵3号線對於緩解中心城區交通壓力，實現東北、西南向交通的暢通有著積極的現實意義。随著成都地鐵3号線工程的建設并投入使用，機動車尾氣的排放量和交通雜訊污染将明顯減少，進一步改善生态環境；同時，推動中心城布局的合理化，也為市中心區和主城區内的工業企業（特别是有污染的企業）逐步遷出和建設城市永久性的生态綠地創造條件，并引導居民出行方式的轉變，大大改善現有客運“畸形”現象。
工程進度
一期補充環境影響報告書
國家環境保護部以《關於成都地鐵3号線一期工程補充環境影響報告書的批複》（環審[2014]214号）批複了《成都地鐵3号線一期工程補充環境影響報告書》，為地鐵3号線一期工程開通試運營奠定了基礎。
3号線上修違建被強拆
成都規劃局執法監督局接到群衆舉報，位於天回鎮南站工程的規劃線上有一處1400平方米的違法建築。
依照相關程序，該局2014年10月11日會同金牛區相關部門，對成都駿業商貿有限責任公司在天回鎮大灣社區4組修建的約1400平方米的違法建設實施強制拆除，确保了3号線天回鎮南站工程的順利推進。
全線站點封頂
2014年6月19日，随着高升橋站，軍區總醫院站雙站同日封頂，比封頂節點目标提前了11天。雙站封頂标志着成都地鐵3号線一期工程17個車站全部實現主體結構封頂。
車輛制動系統鑒定完成
2014年10月24日，公司組織相關部門人員參加了3号線車輛制動系統首件鑒定。參會各方從文件資料、現場試驗等各方面對制動系統進行了讨論和鑒定，最終一緻認為3号線制動系統滿足合同要求的各項指标性能，鑒定結果為通過。
3号線通車進入倒計時階段
2016年3月18日，成都地鐵3号線一期正式拉開綜合聯調。地鐵3号線一期綜合聯調預計到6月底，另外在4月中旬将開始空載試運行，空載試運行結束後，通過試運營安全評估，3号線一期工程将正式進入載客試運行。
3号線開始空載
2016年4月16日，成都地鐵3号線一期開始空載。地鐵3号線一期空載時間是3個月，持續到2016年7月16日。預計7月底試運行。
正式運行
2016年7月27日，經過曆時4年多的建設與運營籌備，成都市第四條地鐵線路3号線一期工程正式亮相。
工程影響
為了控制和減小噪聲對周圍環境的影響，應選用低噪聲設備，強化吸聲、消聲措施；架空段全段預留聲屏障設置條件，并在既有敏感點三河中學及萬科雙水岸處增設全封閉聲屏障（長度分别為220米、150米），其餘設置3米高聲屏障（共12315平方米）。
為控制和減小震動對周圍環境的影響，闆橋村、江安河村、和蓉都大道南一段408号等3處震動敏感點，需要采取特殊減震措施（共計2660延米），對藏衛路北四段12-86号、王府花園、新三鑫苑、海棠金宇等4處震動敏感點，需要采取高等減震措施（共640延米），對華興苑、大成公寓、陝西街12号等15處震動敏感點，需要采取中等減震措施（共3930延米）。
