А все началось в 1977 году. Работники машиностроительного завода за три летних месяца построили школу №43, ее первыми учениками стали ученики школ №50 и №12. Первым директором школы 43 была назначена Полькина Анна Кирилловна, которая сформировала профессиональный коллектив из учителей школ №50 и №32: Кузнецова Валентина Сидоровна - бывший директор 50 школы и учитель физики, Михайлова Алла Иссаковна, учитель истории и второй – директор школы №43, Ушакова Галина Николаевна - учитель русского языка и литературы, Абросимова Валентина Алексеевна - учитель физики, Шкурина Альбина Ивановна - учитель биологии , Степанова Альбина Васильевна - учитель географии, Коломойцева Татьяна Федоровна - учитель русского языка и литературы, Иштерякова Роза Хакимовна - учитель химии и многие другие учителя.
В 1979 году в школу пришли молодые учителя: Бакулина Мария Николаевна, Краснушкин Сергей Николаевич, Игнатьева Татьяна Алексеевна, Ильина Наталья Ивановна. Первым научным руководителем школы №43, а затем и лицея №3 стала доктор педагогических наук Кирьякова Аида Васильевна, которая внесла огромный вклад в преобразование школы №43 в школу-лицей №3, а в 1995 году в лицей №3.
Средняя школа № 43 г. Оренбурга переименована в муниципальную общеобразовательную школу-лицей № 43 г. Оренбурга на основании решения коллегии ГУО № 4 от 12.09.95 года.
Муниципальная общеобразовательная школа-лицей № 43 г. Оренбурга переименована в муниципальное образовательное учреждение «Лицей № 3» г. Оренбург на основании приказа № 79 ГУО от 15.09.97 года.
Муниципальное образовательное учреждение «Лицей № 3» г. Оренбурга переименовано в муниципальное общеобразовательное учреждение «Лицей № 3» г. Оренбурга на основании приказа УО администрации города № 239 от 14.06.01 года.
Муниципальное общеобразовательное учреждение «Лицей № 3» г. Оренбурга переименовано в муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение «Лицей № 3» на основании распоряжения Управления образования администрации г. Оренбурга от 16.06.2011 г. № 370.
Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение «Лицей № 3» в муниципальное общеобразовательное автономное учреждение «Лицей № 3» основании распоряжения Управления образования администрации г. Оренбурга от 09.11.2018 г. № 600.