西安地铁3号线一共26地铁站,分别为鱼化寨、丈八北路、延平门、科技路、太白南路、吉祥村、小寨、大雁塔、北池头、青龙寺、延兴门、咸宁路、长乐公园、通化门、胡家庙、石家街、辛家庙、广泰门、桃花潭、浐灞中心、香湖湾、务庄、国际港务区、双寨、新筑、保税区。全线途径雁塔区、碑林区、新城区、未央区、灞桥区等5个地区。
因为西安地铁三号线穿过的区域存在复杂的地质构造和地下建筑，地下施工难度较大，为了避免影响周边建筑和地下管线，因此选择了部分区段走地上。
此外，走地上也可以更容易地与城市道路等交通方式相融合，提高了地铁交通的覆盖范围和便利程度。
值得一提的是，西安地铁三号线还有一部分区段走高架，也是为了解决地下施工困难和尽量减少对周边交通的影响。
西安地铁三号线拥有西安地铁唯一的一段地面轨道，这段共分七站，分别是桃花潭站、浐灞中心站等，因此是三号线在陆地上。西安地铁是服务于中国陕西省西安市境内城市轨道交通系统，其首条地铁线路于2011年09月16日正式运营，使西安成为陕西省第一个开通轨道交通的城市。