1979年05月，绵阳公交新辟3路，起讫站为火车站游仙乡。

2023年04月10日，绵阳公交将3路部分运行路线作如下优化：3路（龙山路花园市场）开往花园市场方向：由龙山路始发沿游仙西路、民福路、民生路、仙桃街回原线路运行；开往龙山路方向：由花园市场始发经仙桃街后沿民生路至龙山路运行，其它不变。增设站点：民生路、龙山路、游仙西路中段、取消站点：老龙山广场。

2023年09月26日，因绵阳火车客站片区综合改造项目施工，为缓堵保畅，同时方便市民出行，绵阳公交调整3路，增设花园市场爱尔眼科医院、荷花西街（开往花园市场方向），返程不变。

2023年09月29日，为满足国庆节期间市民出行需求，即日起至10月6日，绵阳公交恢复3路、12路、54路、80路、807路。12路恢复运行富乐山九洲国际酒店新三汇装饰城走向，临时取消绕行走向。

2023年10月07日，因绵阳火车客站地区综合改造工程方案调整，临园路西段（站前段）取消交通管制，恢复双向通行，绵阳公交3路、12路、54路、80路、807路继续维持原线路运行。