旧属南海县，称三元里。
民国十九年(1930年)，划归广州市。
1949年10月，设立三元里区。
1950年，广州城郊区域合并，设7区，仍称三元里区。
1952年，与沙河、石牌、西村合并成立白云区。
1958年，人民公社化时期与嘉禾合并，称三元里公社。
1984年，公社撤销，重设三元里区。
1986年，撤三元里区，属新市镇。
1987年，设立三元里街道。
三元里街道办事处成立于1987年，地处广州市北面、白云区西南端、白云新城核心区，东望白云山，南接流花街，西靠矿泉街，北连云城街、棠景街，总面积5.16平方公里，辖13个社区和1个村转制公司，常住人口11.6万，其中户籍人口5.4万，来穗人员6.2万。
三元里街历史文化内涵丰富，辖内有“国保一号”三元里古庙、三元里人民抗英斗争纪念馆等重点保护*物文**和三元里历史文化展览馆。交通便捷，机场路和解放北路贯穿南北，广园中路横列东西，机场高速、沈海高速设有出入口，地铁2号线设有三元里站、飞翔公园站、白云公园站，地铁11号线正在建设中，交通畅达，尽享城市便利。经济发展迅速，辖内有中南民航管理局、省机场集团、南航集团、蓝天油料等中央、省属单位及其上下游企业30多家，形成了空港经济企业聚集区；有凯德广场、万达广场、五号停机坪、无限极广场、广州儿童公园，形成了高端消费、娱乐休闲聚集区；有白云皮具世界贸易中心、梓元岗皮具商圈等21家专业皮具批发市场，形成了皮具商贸圈；有白云美湾广场、兴发广场、怡发广场等七大化妆品市场，孕育了诸多知名品牌，形成了化妆品商贸圈。
街道机关内设*党**政综合办公室（人大工委办公室）、*党**建工作办公室（组织人事办公室）、纪检监察办公室、公共服务办公室（*党**群服务中心）、综合治理办公室、综合行政执法办公室（综合行政执法队）、城市管理办公室、社区建设办公室，下属综合服务中心、综合保障中心、退役军人服务站、市政服务所4个事业单位，在编在职干部职工65人。
三元里街现有*党**组织137个，*党**员3202名，其中*党**委10个，社区*党**总支6个，*党**支部121个，其中社区*党**支部2个，“两新”组织*党**组织35个。*党**工委2002年初建立地区*党**建联席会，现有*党**建联席成员单位28个。
信息来源：白云区政府网