学校创办于1954年，1958年成为完全中学。1962年成为山西省重点中学，1964年成为全省仅有的两所教改实验中学之一。1981年成为山西省新时期首批重点中学。 1954年至1969年学校隶属晋南专署，1969年9月，晋南专署分为临汾、运城两个地区后，学校隶属临汾市（区）。2004年3月，临汾市政府决定，临汾三中整体上划归市。2009年通过山西省教育厅验收，成为山西省示范高中。学校占地139.47亩，现有教学班66个，学生4520名。其中：高中教学班48个，学生2400余名，16轨制；初中教学班18个，学生1600余名，6轨制。现有在岗教职工334人，其中专任教师255人。专任教师中全国优秀教师3人，在岗特级教师5人，高级教师72人，中级教师73人，省学科带头人9人，省骨干教师15人，省教学能手47人。