山东省郯城第三中学前身是一九五0年四月在郯城县城关完小附设的一个初中班。十月，郯城县文教科报请专署批准，以城关完小的初中班为基础，由该班班主任柏汉光带领学生24人迁往马头镇，校址设在北门口粮库仓房，成立郯城县初中补习学校。一九五一年二月，改名为郯城县郯马中学。一九五一年七月，报请山东省教育厅批准，正式命名为山东郯城中学，李冠三任校长。一九五六年七月十二日，山东省教育厅下达文件，改名为山东省郯城第一中学。一九六五年七月，高中班及学校部分领导、教师调入郯城三中（设在城里，现郯城一中）。本校只设初中班，从一九六八年起才又设高中班。一九六0年被山东省定为省属重点中学。一九七0年，正处“”之中，废数字排列，冠以所在地名，故又改名为山东省郯城县马头中学。一九八六年再次改名为郯城第三中学至今。现为"临沂市规范化学校"、“市级教学示范校”、“市级绿色学校”、“市级电教示范校”。校园位于马头镇北首，沂河岸边，紧临沂河观光大道，交通便利，环境优雅，知识底蕴厚重、文化氛围浓郁。学校现有30个教学班，在校学生1500名，教职工152人。
近年来，在县教育局的领导下，学校连续五年获得“高中教育教学先进单位”称号，先后有一大批教师因教学成绩优秀，班级管理突出受到县政府和县教育局的表彰。2005年被评为“临沂市市级规范化学校”，2007年获得“市级教学示范学校”荣誉称号。在高中教学实践中以“立足农村，为家庭贫困的学生提供上高中考大学的机会”为办学宗旨，走出艺术特色办学之路，坚持把夯实基础和发展特色结合起来，办学目标定位在努力向高一级艺体高校“培养人格健全合格的高中生”，把培养“人格健全，知识加特长的合格高中生”作为办学目标。学校艺术特色教学成绩显著，07、08、09年高考每一年均有学生被中国美术学院录取，普通文理本科也有新突破。经上级行政部门批准，学校逐步确立了以初中教育为重点，以“初中教育促进和带动高中教育的发展”为办学方向，逐步实现了高初中教育和谐发展，最终为12年义务教育打下坚实的基础，办成初中高质量、高中有特色的完全中学。在全体师生的辛勤努力下，初中办学在2008年初县教育局组织的各项评估中综合成绩名列前茅。学校硬件设施逐渐完备，投资装备物理、化学、生物实验室，配备微机教室和语音室，基本满足正常的教学需求。学校管理进一步完善，建立了科学的教师教学评价体系，完善了多元评价学生的方式办法。
学校的课程设置和教学以国家的教育方针为指导，以《课程方案》及各科课程标准为依据。我校乘省市大力推行新课改东风，以提高学生的全面发展为宗旨，以培养学生的创新精神和实践能力为重点，促进教学方式和学习方式的变革，努力满足每个学生终身发展的需要。根据山东省教育厅颁发的《中小学规范办学四十条》，规范课程教学行为，不断推进教育教学创新。
目前，充满活力的青年教师成了学校教学的主力军。为此，学校制定了青年教师发展计划，采用切实有效措施，确立了三年培养一批名师和发展几个强势学科的目标，逐步建立一支劳动纪律严明、业务素质过硬、敬业精神优良的教师队伍，促进学生全面健康发展，使三中的每一位学生都能够成人、成才。