2020年8月，杭州地铁3号线一期工程车站拟定站名面向社会公示。

2021年4月，杭州地铁3号线首通段（潮王路站至星桥站）实现“洞通”。5月，杭州地铁3号线首列电客车到段。7月，杭州地铁3号线主体工程完工。8月，杭州地铁3号线首通段实现“轨通”。8月21日，杭州地铁3号线首通段完成热滑。10月，杭州地铁3号线一期工程（文一西路站至星桥站）及小和山支线全线洞通。11月29日，杭州地铁3号线一期工程吴山前站至文一西路站（不含）拟定站名面向社会公示。12月8日，杭州市人民政府批复杭州地铁3号线一期工程车站站名。

2022年2月21日11时，杭州地铁3号线一期首通段（星桥站至潮王路站）开通运营。6月10日，杭州地铁3号线一期后通段（潮王路站至吴山前村站）开通运营（武林门站、创明路站暂缓开通）。6月11日，杭州地铁3号线一期北段（文一西路站至吴山前村站）全线贯通。6月15日，杭州市人民政府批复杭州地铁3号线一期北段（文一西路站至吴山前村站）车站名称。7月20日，杭州地铁3号线武林门站开通运营。9月22日，杭州地铁3号线一期北段（文一西路站至吴山前村站）开通运营（汤家村站暂缓开通）。11月，国家发展改革委正式批复同意杭州市城市轨道交通第四期建设规划，具体项目包含3号线二期等9个项目。12月10日，杭州地铁3号线二期工程世纪大道站开工建设。

2023年2月21日，杭州地铁3号线二期项目开工。6月29日，杭州地铁3号线二期世纪大道站首幅地下连续墙顺利完工并通过杭州市建设工程质量安全监督总站验收。7月4日，杭州地铁3号线二期星桥站—世纪大道站区间左线盾构顺利始发。

2024年9月4日，杭州地铁3号项目星光街站首幅地连墙开工。

杭州地铁3号线一期工程位于杭州城东北——城西向客流走廊，经余杭区、西湖区、拱墅区、上城区、临平区，一路串联丁桥、东新园、德胜、朝晖、黄龙、城西、小和山等多个居住区。一期工程主线由文一西路站起依次沿上仓路、水乡北路、良睦路、五常大道、天目山路、西溪路、曙光路、体育场路、武林广场中山北路、河东路、长乐路、大关路、沈半路、白石北路、新天地街、竹清路、华丰路、同协路、大农港路、天都路等主要道路敷设，终点到达临平区星桥站。支线由石马站起依次沿留和路、天目山路敷设，终于西溪湿地南站，与主线接轨。

杭州地铁3号线二期起于3号线一期终点星桥站，终点为星光街站，预计2027年通车。串联了临平新城、临平老城和开发区；建成后将加强城市西部、东北部与主城中心的联系。

据2022年12月杭州地铁官网显示，杭州地铁3号线各站点的首末班车时刻如下表所示。（仅供参考，最新信息请以车站公示或杭州地铁集团官网为准）

杭州地铁3号线选用4动2拖6节编组AH型车，车辆的最大载客量达2260人，每列车比B型车增加约200人，最高运行速度80千米/小时，由杭州中车车辆有限公司、中车南京浦镇车辆有限公司生产制造。

杭州地铁3号线电客车采用网络化、智能化、高可靠性的逻辑控制单元（LCU）代替传统的继电器控制系统，更好地保障地铁列车的安全运行、高效检修。车辆装有健康诊断系统，采用最新的无线通信和物联网技术实时采集列车和轨旁智能检测设备等数据，结合大数据、人工智能等前沿技术，对数据进行融合、挖掘、分析，打通设计、制造、运营、检修、全寿命周期的数据管道，利用“一车一档”等数字模型，为列车提供精准的智能运营解决策略，有效提升运营质量。

杭州地铁3号线一期工程设星桥车辆基地、小和山停车场、仓前停车场；设1座控制中心：七堡控制中心；设4座主变电所：良睦变（3、12号线共享）、天目变（2、3号线共享）、新天地变（3、4号线共享）、星桥变（在星桥车辆基地内）。

杭州地铁3号线西湖文化广场站至善贤站区间位于杭州市拱墅区，先后八次始发及接收的盾构机曾平稳下穿1条运营市政隧道、3座桥梁、5条河流和17个老旧小区。该区间涉及的车站及盾构区间位于高灵敏度淤泥质软弱土层，车站采用“明挖、盖挖、局部暗挖”组合式工法，区间涉及桥梁拆复建、洞内拆机等工序复杂的转换。

杭州地铁3号线潮王路站位于拱墅区河东路主要行车道上，全长488.4米。该站位于杭州市老旧小区群内，基坑红线距离“老房子”的“浅基础”最小距离不足10米。鉴于开挖过程中淤泥质软土压缩性高、孔隙比大的特点，项目创新引进基坑支护体系钢支撑轴力自动伺服系统，并配以增设中隔墙开挖、基底满堂加固等工艺，成功保护了沿线老旧小区建筑的安全。

杭州地铁3号线松木场站至武林门站盾构区间穿越上软下硬地层，地表建筑结构物众多，多次下穿给水管、污水管、雨水管等重要市政管线，地面沉降控制难度大，施工风险高，技术难度大。

杭州地铁3号线在车站设计中融入艺术元素。

截至2022年2月，杭州地铁3号线首通段设有5座特色车站。

黄鹤山站：以“一泓山水”为主题，使用线条灯勾勒山川轮廓线，打造独特文化空间，彰显黄鹤山的地理特征和人文精神。

桃花湖公园站：以“锦簇桃源”为主题，用三角形为基本元素，组合成花瓣造型，形成花团锦簇之感，表现桃花湖公园满园春色的景象。

新天地街站：以“时尚新天地”为主题，凸显国际化、现代化都市特色元素，展现新天地这个杭州时尚新地标的现代气息。

香积寺站：以“运河文化”为主题，使用运河、民居、市井、传统建筑符号等主要装饰元素，呈现运河区域文化，塑造中式意境和水乡风情

潮王路站：以“波光粼粼”为主题，提取水纹元素，体现大运河综合环保治理后呈现出的自然生态多彩都市景象。

2022年11月，国家发展改革委正式批复同意杭州市城市轨道交通第四期建设规划，具体项目包含杭州地铁3号线二期等9个项目。杭州地铁3号线二期工程线路呈西南-东北向，起于星桥站（不含），止于星光街站，长7.5公里，总用地面积约660亩，设站5座，项目投资73.91亿元，均为地下敷设，建设工期为2023年-2027年。

杭州地铁3号线建成后，将连接建设中的杭州火车西站、汽车客运西站以及多个公交中心站，是一条交通枢纽连接线，并实现杭州主城、副城及组团间快速联系，优化城市空间结构，成为拓展“轨道交通站城一体建设”的引导线，从而有力促进杭州经济社会发展。（人民网 评）

杭州地铁3号线连接未来科技城、小和山高教园区、城西居住区、主城中心武林广场和西湖文化广场商业中心、城北新城居住区、东部临平副城等，覆盖了杭州西部——主城中心——东北部发展主轴，加强了城市西部未来科技城和东部临平副城与主城区的联系，是杭州市轨道交通线网中城市西向东北方向的轨道交通骨干线。（杭州网 评）