SMA Negeri 3 Bogor resmi berdiri tanggal 1 Juli1981. Mulanya merupakan SMA Baranangsiang yang didirikan oleh Ali Sadikin (Alm.) dan sebagai cikal bakal dari SMA Negeri 3 Bogor. Gedung ini pernah diigunakan oleh SMA Negeri 3 Bogor dan SMA Negeri 2 Bogor. Akhirnya SMA Negeri 3 Bogor diputuskan untuk menempati lokasi ini dengan suatu harapan akan tumbuh menjadi besar seperti SMA negeri lainnya di Indonesia.
Seiring dengan prestasi yang diraih, baik akademik maupun nonakademik, SMA Negeri 3 Bogor menjelma menjadi sekolah unggulan di Kota Bogor, oleh sebab itu mulai tahun pelajaran 2002-2003, SMA Negeri 3 Bogor menjadi satu-satunya sekolah negeri yang dipercaya Pemda Kota Bogor melalui Dinas Pendidikan Kota Bogor untuk melaksanakan program Akselerasi, sehingga pada tahun ini merupakan angkatan ke-9. Kepercayaan pemerintah dan masyarakat semakin meningkat, ini dibuktikan pada tahun 2007–2008 SMA Negeri 3 Bogor menjadi Rintisan Sekolah Bertaraf Internasional (RSBI).