SMK Negeri (SMKN) 3 Madiun, merupakan salah satu Sekolah Menengah Kejuruan Negeri yang ada di Kota Madiun, Provinsi Jawa Timur, Indonesia. SMK Negeri (SMKN) 3 Madiun didirikan pada tahun 1965.

Sejarah 
Berdiri pada tahun 28 Agustus 1965 berlokasi di Jl. Yos Sudarso 10 Madiun (Rejo Agung) dengan nama Sekolah Teknologi Menengah Negeri 2 Madiun dengan program studi kimia industri yang lebih dikenal sebagai STM cair karena berhubungan dengan bahan-bahan cair dan kemudian pada tahun 1996 berpindah lokasi di Jl. Mayjend Panjaitan no. 20A Madiun. Sesuai dengan SK no. 36929/104.7/PP/97 pada tanggal 05 Juni 1997 berganti sebagai SMK Negeri 3 Madiun.
Pada tahun ajaran 2002/2003 membuka Program Studi Analisis Kimia. Dan sesuai SK no MK 000738 tanggal 18 mei 2005 menjadi sekolah yang terakreditasi B. Pada tahun 2005 mengembangkan diri dengan membangun sekolah filial baru di daerah Demangan untuk mencukupi kekurangan ruang belajar siswa.
Berdasarkan SK No. 2794b/c5.3/Kep/KU/2008, SMK Negeri 3 Madiun termasuk dalam 90 sekolah dalam pengembangan SMK SBI INVEST.
Pada tanggal 13 Juli 2009 SMK Negeri 3 Madiun meraih sertifikat ISO dengan nomor : C.R. No. 16 100 06 39.
Daftar Kepala Sekolah yang telah membangun SMK Negeri 3 Madiun adalah :
	M. SOEKARDJO, BA (Almarhum)
Masa tugas : 1 Desember 1965 sampai dengan 11 Desember 1985
	SOEBIANTO, BE. (Almarhum)
MasaTugas : 12 Desember 1985 sampai dengan 14 Oktober 1988
	SOEWANDI, BA (Almarhum)
Masa Tugas : 15 Oktober 1988 sampai dengan 30 Maret 1991
	Ir. WARSITO
Masa Tugas : 31 Maret 1991 sampai dengan 25 Januari 2001
	Drs. LULUK NUGROHO WAHYU LUKMINTO
Masa Tugas : 22 Oktober 1998 sampai dengan 25 Januari 2001
	Drs. HARYANTO
Masa Tugas : 26 Januari 2001 sampai dengan 10 Juli 2002
	Drs. GAGUK AGUS ACHMADI
MasaTugas : 11 Juli 2002 sampai dengan 30 Mei 2005
	Drs. SULAKSONO TAVIP RIJANTO
MasaTugas : 1 Juni 2005 sampai dengan 30 Nopember 2013
	SUNARDI, S.Pd, M.Pd
MasaTugas : 1 Desember 2013 sampai dengan sekarang

Fasilitas 
 Laboratorium Kimia
 Laboratorium Fisika
 Laboratorium PIK
 Laboratorium OTK
 Laboratorium Biologi
 Laboratorium Bahasa
 Laboratorium Komputer
 Lab. Pengeboran Migas
 Lab. Pengolahan Migas
 Lab. Pengolahan Hasil Pertanian
 Ruang Unit Produksi
 Ruang Humas
 Ruang Perpustakaan
 Ruang LSP
 Ruang Sarpras
 Ruang UKS
 Ruang Osis
 Ruang Multimedia
 Mushola
 Koperasi

Ekstrakurikuler 
 Pramuka
 Pala (Pencinta Alam)
 Ketarunaan
 LH (lingkungan Hidup)
 Liengso/English Club
 PMR (Palang Merah Remaja)
 KIR (Karya Ilmiah Remaja)
 SKI (Seksi Kerohanian Islam)

Pranala luar 
 Laman resmi SMKN 3 Madiun

Sekolah menengah kejuruan