涟源三中的前身乃原纯化中小,始创于1941年。校址在杨市镇道公祠。1953年迁至现址佩兰堂(“佩兰堂”始建于清朝同治年间,是解放前涟源的地主庄园之一。其主刘鸿年是清末名将曾国藩的部将,后官至江西道台),先改名为纯化完小,后改名为杨家滩完小。1956年带办初中,1958年秋改名为“涟源县第五初级中学”,1969年春,县属中学下放公社,改名为“杨家滩公社中学”,1970年,不再设置初中,开始招收高中班,12月,学校易名为涟源县第三中学。1987年,涟源县改为涟源市。学校名亦随之改为“涟源市第三中学”。
2011年涟源南部高中重新布局,原立珊中学、涟源五中并入涟源三中,新规划的涟源三中将按省级示范性高中建设,扩编到在校学生4000余人,新拓教学用地200余亩。,在职教职工128人,其中中学高级教师18人,一级教师42人。今日的三中人,在新的领导班子的带领下,坚持管理兴校、创新强校的治校方略,在教育教学改革的大道上奋勇前行。