2023年2月8日，徐州地铁3号线徐钢医院站至下淀站区间左线盾构顺利贯通。3月12日，徐州地铁3号线二期“勇为3号”盾构机从蟠桃山站接收井破壁而出，标志着后蟠桃村站～蟠桃山站区间右线顺利贯通。4月27日，徐州地铁3号线二期工程02标后蟠桃村站-蟠桃山站区间双线贯通。7月，徐州地铁3号线二期工程首段35KV环网电缆在徐州火车站至白云山站既有段区间敷设成功，标志着3号线二期供电系统安装工程进入既有线要点施工阶段。8月8日，徐州地铁3号线二期工程盾构区间实现双线胜利贯通。10月21日，徐州地铁3号线二期工程全线实现轨道贯通。12月17日，徐州地铁3号线二期驮篮山路站（徐州地铁4号线部分）主体结构顺利封顶。

2024年3月17日，徐州地铁3号线二期工程顺利完成全线“热滑”。截至5月初，地铁3号线二期工程的车站、附属结构主体已全部完工，全线已实现“洞通”“轨通”“电通”“通信通”，完成全线“热滑”试验，预计2024年年底可实现通车试运营。5月19日，徐州地铁3号线二期信号系统与既有线一期贯通升级工作圆满完成，标志着3号线信号系统调试工作取得重要进展。8月4日至6日，徐州轨道交通3号线二期工程顺利通过专家验收。

截至2023年12月，徐州地铁3号线共有16个站点投入运营，全部为地下车站。

徐州地铁3号线一期工程北起于下淀站，沿下淀路—大庆路—复兴路—下穿故黄河—淮塔东路—解放南路—北京路—长江西路—黄山路—银山路走行，南止于高新区南站。

截至2021年6月，徐州地铁3号线运营时间为06:00-22:00。高峰行车间隔7分钟左右，平峰行车间隔8分25秒左右。列车单程运行时间约需34分钟。

自2022年1月24日起，延长徐州地铁3号线下淀站往高新区南站方向末班车时间，由22:00延后至22:40。

自2022年3月1日起，徐州地铁3号线运营服务时间再次延长。调整后3号线上行（高新区南往下淀方向）末班车时间延长至22:30，3号线下行（下淀站往高新区南方向）末班车延长至22:55。

2023年7月6日，徐州地铁3号线二期工程首列新车运抵地铁银山车辆段。作为全国首个落地应用的时速80公里B型标准地铁列车，经过车辆检查、静态动态调试以及部分试验后，列车将在地铁3号线二期工程贯通后开展试运营。

为确保3号线二期工程试运行工作平稳有序推进，2024年9月27日起，徐州地铁3号线执行新编列车运行计划，高峰期间，在现有4节编组列车基础上增加6节编组列车运行，乘客可根据车站PIS及工作人员指引乘车。

据2024年9月27日徐州地铁官网显示，徐州地铁3号线各站点的首末班车时刻如下所示：

徐州地铁3号线具体的引车组构造如下所示：

银山车辆段占地26万平方米，包括调机工程车库、检修主厂房、运转综合楼、物资总库、特种物品库等17栋建筑。

徐州地铁3号线二期工程分为南北两段，共设6座车站，北段设站5座，自后蟠桃村站至下淀站（不含），南段设站1座为麦楼站，线路全长6.5千米。

徐州地铁3号线的开通标志着徐州市城市轨道交通第一期建设规划的实现，搭建了贯穿城市东西轴、南北轴及东南方向的“大”字形骨架结构，串联了徐州东站、徐州站等交通枢纽，中国矿业大学、江苏师范大学、徐州医科大学等在徐高校，连接了众多城市商圈、生活片区，极大地提升了轨道交通的通达性和便捷度，对于加快推动多层次交通发展、高质量建设淮海经济区中心城市具有重要作用。（《徐州日报》 评）

徐州地铁3号线的运营通车，标志着徐州地铁第一期建设项目（1、2、3号线一期）顺利实现“三线组网”运营，将成为该市东北和西南客流走廊，引导促进金山桥片区和铜山新区的发展。（中国新闻网 评）

徐州轨道交通3号线二期工程项目工程验收的顺利通过，标志着3号线二期工程已满足试运行要求，为竣工验收、开通初期运营奠定了坚实的基础。