中华人民共和国第三届全国人民代表大会任期由1964年12月至1975年1月。因受1966年文化大革命爆发，第三届全国人大只召开一次会议。

第三届全国人民代表大会第一次会议于1964年12月21日至1965年1月4日在北京召开，出席代表3040人。会议听取了国务院总理周恩来作《政府工作报告》。会议还分别听取了最高人民法院院长谢觉哉、最高人民检察院检察长张鼎丞向大会作的工作报告。

会议选举刘少奇为中华人民共和国主席、宋庆龄、董必武为副主席，选举朱德为全国人大常委会委员长，并选举彭真、刘伯承、李井泉、康生、郭沫若、何香凝、黄炎培、陈叔通、李雪峰、徐向前、杨明轩、程潜、赛福鼎·艾则孜（维吾尔族）、林枫、刘宁一、张治中、阿沛·阿旺晋美、周建人为全国人大常委会副委员长，并由刘少奇提名周恩来为国务院总理。会议通过了关于全国人大常委会工作报告的决议、关于最高人民法院工作报告和最高人民检察院工作报告的决议。