蒙自三中前身是始建于1974年9月的蒙自六中，1988年9月更为现名。原址位于县城镇暑街9号，占地仅4.4亩，是一所地处闹市区的"袖珍"学校。在红河哈尼族彝族自治州首府迁移蒙自、滇南中心城市建设战略实施、蒙自县致力打造"魅力州府?精彩蒙自"以及云南省实施全面推进教育综合改革工程等历史背景下，蒙自县切实抓住这一大好形势和几大发展机遇，高起点、高标准、高效率、高水平、大手笔的规划、建设与发展社会各项事业。作为奠基工程的教育事业得到了优先迅猛发展，教育资源得到全面优化与整合，办学条件得到极大改善。2005年8月，蒙自三中艺术楼由蒙自三中、红寨中学合并重组并扩建的新蒙自三中迁于现址。