青岛地铁3号线是青岛市首条地铁线路，也是中国山东省第一条建成运营的地铁线路，于2015年12月16日开通运营北段（青岛北站至双山站区间），于2016年12月18日开通运营南段（双山站至青岛站区间），标志色为海蓝色。

2009年8月13日，《青岛市城市快速轨道交通建设规划（2009-2016年）》获得中华人民共和国国家发展和改革委员会批准。根据规划，青岛市将建设自青岛火车站至青岛北站的轨道交通M3线（青岛地铁3号线的前身）。

2010年3月26日，《青岛市地铁3号线工程可行性研究报告》获中华人民共和国国家发展和改革委员会批复；下半年，青岛地铁3号线一期工程进入正式开工阶段。

2013年9月30日，青岛地铁3号线首列地铁车辆在中车青岛四方机车车辆股份有限公司下线。

2014年4月11日，青岛地铁3号线轨道施工正式开始。

2015年9月，青岛地铁3号线北段（青岛北站至双山站区间）开始为期三个月的空载试运行；10月20日，青岛地铁3号线北段完成试运营前环保专项验收；11月28日，青岛地铁3号线北段试乘活动开始；12月16日，青岛地铁3号线北段开通试运营。

2016年4月7日，青岛地铁3号线南段（双山站至青岛站区间）实现全线洞通；4月27日，青岛地铁3号线南段实现“轨通”；5月24日，青岛地铁3号线南北段通信传输、公务电话、专用无线系统正式接驳，实现了“通信通”；5月28日，青岛地铁3号线南段实现电通；9月，青岛地铁3号线南段开始空载试运行；11月29日，青岛地铁3号线南段竣工验收会召开并通过验收；12月7日，青岛地铁3号线南段开展为期三天的试乘活动；12月18日，青岛地铁3号线南段开通运营，标志着线路全线开通。

2024年2月，青岛地铁3号线永磁牵引列车M0345车从安顺车辆基地运用库发出，正式开启了改造完成后的第一次载客之旅，标志着青岛地铁在永磁牵引技术领域取得突破性进展。

据2023年4月青岛地铁官网显示，青岛地铁3号线共设置车站22座，全部为地下站。

青岛地铁3号线连接青岛站与青岛北站两个火车站，途经栈桥、青岛中山公园、八大关、五月的风等著名地标，串联起中山路商圈、香港中路商圈、新都心商圈、李村商圈等多个商业区。

青岛地铁于每年暑期执行季节性延时。其中，2023年度季节性延时时间为6月22日至10月8日。首末班车时间如下：

发车间隔

截至2017年12月，青岛地铁3号线全线运送乘客6289.35万人次，日均客运量约17.18万人次。

截至2018年12月，青岛地铁3号线2018年度客运总量为0.92亿人次。

2019年5月2日，青岛地铁3号线客流量达42.78万人次。

2021年五一假期期间（5月1日至5月5日），青岛地铁3号线总客流达204万人次，其中5月2日的客流为51.36万人次。

2023年五一假期期间（4月29日至5月3日），青岛地铁3号线客运量达225.32万人次，日均45.06万人次。其中，线路最高单日客运量为4月30日的58.24万人次。

青岛地铁3号线车辆由中车青岛四方机车车辆股份有限公司生产。车辆为铝合金车体的B型车，最高运营速度为80千米/小时，采用6辆编组形式，最大载客量为1896人。列车每节车厢设有轮椅固定器。列车座椅采用酚醛玻璃钢，并在座椅下方加装电暖器。车辆的空调机组安装光等离子空气杀菌装置。车辆采用铝合金车体，车体结构采用大型中空铝合金挤压型材组成的双壳结构，具有良好的刚度和隔热隔音效果。客室照明采用LED平面光源，隔音隔热材料采用难燃无烟无毒的矿棉，司机室外罩和客室座椅均采用酚醛玻璃钢。车厢内安装广播系统和乘客信息显示系统，每节车厢内安装LCD电视，通过无线网络可以实时播放各频道电视节目。地铁车辆采用VVVF交流电传动技术，牵引功率大。制动系统在中国国内首次采用“无油空气压缩机”，具有无需润滑油，免维护的特性。车辆的重要部件转向架采用自主研制的成熟的SDB-80转向架。全车体安全防火标准为BS6853标准。

青岛地铁3号线的车辆基地与物资总库为安顺车辆段。安顺车辆段位于青岛市李沧区青岛北站西南侧，为青岛地铁线网中第一个车辆段，主要负责车辆停放和日常维修任务，远期将承担起青岛地铁1、3、8号线三条线的大架修任务。安顺车辆段是青岛地铁3号线轨道、信号、通信、房建、供电、门梯、给排水、消防、环控、综合监控等各设备系统的主要维修基地以及后勤保障基地。

青岛地铁3号线各站点设自动售票机，可使用现金购票，也可使用支付宝、微信扫码、青岛地铁APP线上购票。各站点设有云购票机，乘客只需用手机在云购票机上扫一扫，就可购票。

青岛地铁3号线沿线站点设有无障碍电梯、盲文与盲道、绿色通道、无障碍洗手间等无障碍服务设施。

青岛地铁3号线在李村站、青岛站、青岛北站、五四广场站等站点设有“爱心共享站”，提供医疗急救箱、共享便民伞、共享充电宝、纸巾、地铁晨报等多种便利服务，同时提供体外除颤仪（AED）等便携式医疗设备。

青岛地铁3号线全线共设22座地下车站，21处区间隧道，其中明挖车站15座 ，暗挖车站7座。青岛地铁3号线在施工过程中存在诸多困难，如基岩以高硬度花岗岩为主，地质突变、节理、断裂带较多，地质“上软下硬”，绝大部分工点只能采用传统的明（盖）挖法和矿山法，这对爆破进尺、爆破振速和地面沉降控制等造成较大困难，安全风险大；山地丘陵较多，道路狭窄、曲折、起伏较大；从西往东，经过繁华的老城区，人口众多、房屋密集、管道繁多，需要下穿、旁穿的文保建筑较多，施工过程中不可避免对周边居民和建筑物造成一定影响，投诉和信访压力较大。为此，青岛地铁集团有限公司针对各站点的情况制定施工办法，部分区域采用人工和机械结合的方式掘进；制定10余项安全质量管理制度，健全安全质量管理制度，基本形成了安全质量管理制度体系。线路所用钢轨具有耐磨、减震、降噪等优点，无论对车辆还是周边环境的影响都降到了最低；同时开创了中国国内首例地铁既有线施工模式，大幅度推进整体工程进程。

海底世界主题车厢以大海蓝为主色调，车厢内随处可见各种海洋生物的3D彩绘，立体效果逼真，以此体现青岛的城市特色，同时丰富乘客的乘车环境。

青岛西海岸旅游形象专列的车厢地面、车顶及两侧全部进行彩色立体包装，每节车厢设一个主题并通过黄岛旅游相关元素进行展现。画面根据滨海度假、山海观光、杜鹃花海、乡村休闲等不同主题，创意设计融合了黄岛旅游代表性景观，内容丰富，色彩鲜艳，富有趣味性和视觉冲击力。

青岛四季3D彩绘主题车厢的设计以青岛四季风光为主线，由6个主题元素构成，每节车厢包含1个主题，分别以春、夏、秋、冬、中山公园的樱花大道、海底世界为主题，突显青岛城市特色。

“食安号”科普列车的每节车厢都有不同的主题。第一节车厢的主题重点展现中国首张“食安笑脸地图”及相关科普知识。第二节车厢的主题让市民在娱乐的同时了解青岛的优质食品企业和相关食安知识。第三节车厢的主题内容是对食品药品不实言论予以辟谣，还市民一个清朗的消费和舆论环境。第四节车厢的主题主要面向儿童普及食安知识，为了寓教于乐，采用了独有的青岛监管卡通代言形象和科普卡通形象等动漫元素。第五节车厢的主题主要普及药品方面的科普知识。第六节车厢的主题主要普及保健食品、化妆品方面的科普知识。

主题列车以“走得再远都不能忘记来时的路”为基调，以青岛市党史为主题，以中国红为主色调，通过一幅幅照片带领乘客回顾中国共产党带领青岛人民从站起来、富起来到强起来的伟大历程。

青岛地铁3号线自2023年起，于每年的“青岛工匠日”（7月26日）开行“工匠号”主题列车。主题列车于车门贴、车窗贴、座椅护板、扶手等位置张贴铺设“青岛工匠日”宣传标语和工匠宣传海报，以推动全青岛社会弘扬工匠精神，尊重工匠人才，营造出学习工匠、争当工匠的浓厚氛围。

青岛地铁车站公共艺术创作以“传承青岛城市文脉，发扬青岛城市精神，地上地下映射互动”为主旨，以“海岸节拍”为设计主题，用兼容并蓄的东方文化和欢畅旖旎的海洋文化将各站点进行文化归类。

2017年11月，青岛地铁3号线工程获评第十五届中国土木工程詹天佑奖。

青岛地铁3号线的开通使李沧区，市北区和市南区三大主城区串联起来，上班族的上下班时间成本显著减少，“南工北宿”不再是“噩梦”。（青岛新闻网 评）

青岛地铁3号线重塑岛城发展格局，改变了市民出行生活方式，重塑人们出行习惯，颠覆传统生活方式，“地铁商圈”应运而生。（青岛新闻网 评）

青岛地铁3号线激发沿线商业转型，不仅极大便利了交通出行，也串起了沿线的中山路商圈、香港中路商圈、新都心商圈、李村商圈，形成一条完整的商业带。（青岛日报 评）