国民革命军北伐时期
1926年7月，国民革命军第三军参加国民革命军北伐。9月，会同国民革命军第二军攻打湖南。10月初，协助国民革命军第一军及国民革命军第六军攻克南昌。之后，国民革命军第三军负责南昌警备。[1]
1927年5月初，扩编为国民革命军第三军及国民革命军第九军，编成国民革命军第五路军，朱培德任总指挥。国民革命军第三军由王均任军长。8月1日，被南昌起义部队歼灭一部。[1]
1928年8月，国民革命军第三军缩编为国民革命军第七师，原军长王均任师长。1929年3月参加蒋桂战争。第七师及第十二师合编为第三军，军长王均。[1]
中原大战时期
1929年10月，调至徐州参加讨伐西北军。1930年5月，中原大战爆发。该军编入总预备军团。[1]
第一次国共内战时期
1931年7月中旬，第三军被编为“剿赤”军南路集团军第三军团，参加讨伐石友三。1934年9月，该军调往豫鄂皖地区参加围剿红军。1936年11月，曾万钟任军长。西安事变发生后，被编入“讨逆军”第九纵队。[1]
中国抗日战争时期
1937年8月因中国抗日战争需要，隶属国民革命军第十四集团军。1938年10月，归国民革命军第五集团军指挥。1939年7月，由唐淮源接任军长。1941年7月，该军重组，由周体仁任军长，隶属国民革命军第三十四集团军。[1]
1945年1月，隶属国民革命军第三十八集团军。[1]
第二次国共内战时期
1947年，国民革命军第三军被晋察冀野战军全歼。[1]
1948年初，整编第三十八师第十七旅与新编第九师、暂编第三师等部合编为第三军，许良钰任军长。同年5月，改编为整编第十六师，原军长许良钰任师长。9月，整编第十六师改称为第三军，隶属西安绥靖公署。[1]
番号消灭
1949年底，该军在国民革命军第五军团编成内，被中国人民解放军全歼于四川西部新津、邛崃地区。[1]
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