Свою историю наша школа №3 ведет с 1943 года, когда была организована женская средняя школа №3. Она просуществовала до 1957 года, в котором она была переименована в восьмилетнюю школу №3. Здание этой школы после закрытия в 1976 году было передано Вологодскому политехническому институту.
В 1986 году 1 сентября в микрорайоне Бывалово была торжественно открыта средняя школа, ей был присвоен №3. Директором школы-новостройки был назначен Агапов Сергей Анатольевич. На первое сентября 1986 года количество обучающихся в школе составило 1148 человек, количество преподавателей - 56 человек, количество классов – 31. Первый выпуск состоялся в 1990 году в количестве 40 человек: 31 девочка, 9 мальчиков. Классным руководителем являлся Ковалев Борис Николаевич.
С 1997 года по 2000 год директором школы была Михайлова Ирина Ивановна. С 2000 года директором школы назначена Мочалова Надежда Васильевна. В 1997 году распоряжением Управления образования города Вологды №1-1/49 от 16.01.1997 года школа была переименована в МОУ «Средняя общеобразовательная школа № 3». В данном статусе школа функционирует по настоящее время.