廣三鐵路是廣東最早建設的鐵路。自廣州珠江南岸石圍塘，經三眼橋、佛山、小塘、西南至三水。原長48.9千米，為粵漢鐵路(見京廣鐵路)支線，時稱省佛支路。美國合興公司根據《粵漢鐵路借款合同》有關添建短支路的規定，于1901年12月動工興建，1903年1月建成石圍塘至佛山段雙線，長16.5千米;1903年1月至11月建成佛山至三水段單線，長32.4千米。1904年全線竣工通車。原日均運送旅客萬人以上，貨運極少。

1905年湘鄂粵3省人民收回粵漢路權斗爭取得勝利，粵漢鐵路連同省佛支路同時贖回。1913年省佛支路更現稱。20世紀80年代建設三茂鐵路(見廣茂鐵路)，西南至三水段劃歸三茂線，廣三鐵路縮短為36千米。三茂鐵路修通后，廣三線客貨運量大增。貨運主要是云浮硫鐵礦石及沿線農、工業產品。