红五纵队挺进鄂东南后迅速发展，1929年底大冶兵暴后红五纵队已发展到6000余人。1930年3月，中央指示将红五纵队扩编为红八军。4月12日中央再次指示。6月10日，彭德怀在大冶殷祖镇马对于村召开大会，宣布将红五军第五纵队扩编为红八军。
红八军成立后不久，6月16日，红五军、红八军军委在大冶刘仁八三房村土豪刘风成的一栋楼房里召开扩大会议。出席会议的有滕代远、何长工、邓萍、谭政文、袁国平、周桓、邓乾元、谢振亚等20多人，列席的有湖北省驻鄂东南特派员吴致民和大冶、阳新等县县委负责人。彭德怀主持会议。会议根据中央指示，正式决定成立红三军团：彭德怀任总指挥，滕代远任政治委员，邓萍任参谋长，袁国平任政治部主任；同时成立中共红三军团前敌委员会，彭德怀任书记。军团下辖五军、八军，后下辖十六军。
彭德怀对中央要求红三军团进攻武昌的指示提出不同意见，认为攻打武昌是军事冒险主义，提出先消灭鄂东南六县地主武装，发动群众，扩大红军，伺机攻占岳州。与会代表一致同意。红三军团成立后，部队进行短期休整，随后主动撤出大冶，向铁山、金牛、保安、鄂城等地进军。6月25日，红三军团在通山城再次召开会议。此时敌钱大钧、郭汝栋部已调到武昌，岳州空虚。彭德怀决定红三军团乘虚夺取岳州。部队从咸宁、崇阳、蒲圻、通城等地快速进抵湖南，占领临湘、城陵矶，7月3日，攻破岳州。7月28日，攻占长沙。这是土地革命战争时期，红军第一次、也是唯一一次，成功占领国民党统治的省会城市。
1930年8月23日，红三军团在湖南浏阳县永和镇与毛泽东、朱德率领的红一军团会师，组成红一方面军，红一方面军即为主力红军、中央红军。红三军团在红一方面军编内参加长征。1935年9月，军委纵队和红一方面军主力正式整编为中国工农红军陕甘支队，彭德怀为司令员，毛泽东为政治委员。红三军团番号取消，从此再未恢复。在此前的7月，中央红军所辖各军团改称军，红三军团改称红三军，但建制完整。陕甘支队建立后，下辖三个纵队。第一纵队以原红一军团为基础，红三军团13团编入第一纵队。第二纵队以原红三军团为基础，军委纵队编为第三纵队。1935年11月，红一方面军番号恢复，下辖第1军团和第15军团。红三军团大部分部队属第1军团。1937年8月，中国工农红军改编为国民革命军第八路军。原红三军团主力改编为八路军第115师343旅686团。1940年，686团一部改编为115师教导2旅6团，另一部改编为115师教导4旅10团。其中教导2旅6团发展成为第38军112师334团，也就是后来名震天下的“万岁军”中历史最悠久的“红军团”，中央军委原副主席张震1993年题词为“平江起义团”，现为中部战区陆军第82集团军某合成旅（军队番号涉密）。4旅10团则发展成为解放军第16军47师139团。1998年改归46师建制，中央军委原副主席张震1998年题词为“平江起义第一团”，现为北部战区陆军第80集团军某合成旅（军队番号涉密）。这两个团均为1990年中央军委认定的27个“红军团”之一，可以看作红三军团的延续。
在黄石地区组建成立的红三军团是一支听党指挥、作风优良的队伍，是一支在战争烈火中锤炼出来的能吃大苦耐大劳，不怕流血牺牲，敢打硬仗、恶仗的钢铁队伍。他是党领导下的工农红军为了党和人民前途命运浴血奋战的一个重要缩影，彰显了革命战争年代人民军队的英勇善战、不怕牺牲、百折不挠。他为人民军队的建设与发展、为中国革命作出了重大贡献。
