徐州市第三中学校址原为江苏省立江苏学院。江苏省立江苏学院初建学院理事会,顾祝同为院长。全国人大原副委员长费孝通,著名教授马寅初、周谷城、施蛰存,国际法专家周楠,著名社会学家王艮仲,合肥工业大学校长蔡秉人等曾在江苏学院任教、讲学。
1949年2月27日,经山东省人民政府批准,徐州市军营会文教部决定建立徐州市第三中学,由原来的“树德”、“建国”、“鼎铭”、“子扬”、“正德”等私立中学联合成立“山东省徐州市第三中学”,校址在原江苏学院旧址,张再铮任副校长并主持工作,实行初中、高中各三年的学制。同年4月,由临时合并的原建国中学和树德中学迁至现址,并隆重地补行了第一次开学典礼。
1950年5月,成立“三中党支部”,高华任支部书记,相继建立“三中团支部”和“三中工会”。
1953年,徐州归属江苏后,省主席谭震林任命萧德模为徐州市第三中学副校长。学校由原17个班、756人增至26个班、1410人。教师由原38人增至52人,兴建两幢学生宿舍楼。
1956年,毛泽东、朱德、邓小平等党和国家领导人接见参加全国文教群英会的我校萧德模校长。
2001年建成12000平方米的教学楼。
2002年建成8000平方米的实验办公综合楼。
2003年建成全省教育系统一流的具备灯光和2200座体育看台的标准运动场。
2004年被评为江苏省四星级学校。
2005年4月我校购买市百货站仓库,经过两个月的改造,建成具有26口多媒体教室、6口办公室、两个能容纳400余人的报告厅、一个容纳200人的餐厅及教师休息室的三中西校区。高三年级师生8月18日迁入本校区。