三号线一期工程为哈西客站至医大二院联络线，全长5.607公里，途经：
城乡路站（于哈尔滨地铁3号线二期工程东南半环开通同日开通）—哈尔滨西站（未来可换乘6号线、9号线）—哈尔滨大街站（现
凯盛源广场站)—
哈西大街站—
医大二院站（换乘1号线）共5座车站。
哈尔滨地铁3号线设计起点位于黑龙江省
哈尔滨市
道里区城乡路西侧，向东南沿齿轮路敷设，沿经
城乡路、哈尔滨西客站、
哈医大二院、
进乡街、哈轴集团、会展中心、
红旗大街、
太平桥、
靖宇公园、
景阳街、北马路、
友谊路、
兆麟公园、上海街路口、
哈药路、
前进路、河松街路口、
康安路等街路。按照规划，哈尔滨地铁3号线项目总长度37.538公里，全部为地下线。3号线是环形设计，线路绕主城区敷设，全线共设36座地下车站。其中医大二院站等车站是与运营中的1号线及其他规划线路的换乘站。
哈尔滨地铁3号线是哈尔滨地铁规划中内城的唯一一条环线。哈尔滨地铁3号线设计东起红旗大街，经通乡街、
保健路、哈西客站、丽江路、康安路、哈药路、友谊路、
靖宇街、振江街，再到红旗大街，总长度37.538公里，全线共设36座地下车站，分别与地铁1、2、4、5、6、9号线换乘。3号线共分两期建设，一期工程首通段已于2017年1月26日载客试运营，预计2023年初实现全面通车。