地名由来：1940年析沙县、永安县、明溪县置三元县，因设治于三元镇，故名；相传唐朝安氏一胎三子，名龙元、虎元、豹元，英杰著名，故名三元。

2022年4月，教育部确定三元区为2021年全国义务教育优质均衡先行创建县（市、区）。

2021年5月，根据第七次全国人口普查结果，三元区人口数量为18.79万人，位列三明市各县市区人口数量排行榜第7位，位列福建省各县市区人口数量排行榜第70位，位列全国各县市区人口数量排行榜第2249位。

2021年2月，福建省2018-2020年度省级文明城市名单出炉，三元区上榜。

2019年3月，三元区列入第一批革命文物保护利用片区分县名单（原中央苏区片区）。

三元区为三明市中心城区，是原中央苏区县，下辖1乡4镇和7个街道，总面积1154平方公里，截止2021年年末户籍人口29.98万人，常住人口40.9万人。是三明市政治、经济、文化中心，是闽西北重要交通枢纽和内地连接沿海重要通道，经机场、动车、高速等可实现2小时内抵达省内各地市，3小时内进入“长三角”“珠三角”经济圈。“十四五”期间，三元区将着力打造“活力新三元幸福山水城”。

三元是活力工业之城。是全省首批服务业综合改革试点县区，有钢铁及高端装备制造、氟硅新材料、稀土新能源、资源循环利用、生物医药、食品加工等主导产业。辖区有4个省级经济开发区，黄砂新材料循环经济产业园为省级“首批化工园区”，有三农新材料、金氟化工、安美奇铝业、盛达化工等氟硅新材料龙头企业；有泉三高端装备产业园，小蕉开发区是国家级循环化改造示范园区；吉口循环经济产业园，正打造全国氟新材料绿色产业基地；新建的大坂现代物流园将建成市区规模最大、功能最齐全的现代物流园；以及在建的三明智能机械装备产业园。

三元是绿色宜居之城。森林覆盖率79.8%，居全省前列，拥有世界上面积最大、纯度最高的原始栲林格氏栲，被誉为“绿色明珠”；主要流域水质均到达Ⅲ类以上标准，空气质量优良天数比例超过99%，是全国平均水平的5倍；全域风景秀丽，旅游资源丰富，有瑞云山、格氏栲、万寿岩等国家4A级景区，格氏栲森林康养基地入选首批国家森林康养基地。

三元是文明实践之城。是全国群众性精神文明创建发祥地，总结提炼的“六联六建”精神文明创建经验，受到原中央领导同志肯定；是三明市国家文明城、旅游城、园林城、卫生城、双拥模范城、社会治安综合治理优秀城等“六城”同创的主体和直接受益者；境内发现的万寿岩18万年前古人类文化遗址，为习近平总书记在闽工作时亲自批示保护，有“闽人之源”和“南方周口店”之称，万寿岩遗址博物馆为国家三级博物馆。

历史沿革：

三元始属沙县地域，明成化年间(1465-1478)为沙县二十二都的一个村庄，明代中叶才辟墟设镇。

1939年1月4日，成立三元特种区署（为二等区署），直属福建省政府。

2月1日正式对外办公。

1940年设置三元县，属第二行政督察区。

1947年始，三元县属第六行政督察区。

1956年7月，三元、明溪两县合并设置三明县。

1959年2月，三明县与福建省三明重工业建设委员会合并，设三明人民公社筹备委员会(地级)。

1960年1月，原三元县区域设立省辖三明市（地级），三明县（原明溪县域）划归三明市管辖。

1970年，三明专区改称三明地区，三明市属三明地区。

1983年5月，三明地区撤销，地辖三明市改设为省辖三明市，为三明市辖三元区。

2021年2月撤销梅列区、三元区，成立新的三明市三元区。