SMK Negeri 3 Tuban mulai didirikan pada tahun 2006 oleh Drs. Gatoet Sudjito, ST., MSi dengan nama SMK Negeri 1 Tuban di SMP Negeri 1 Merakurak yang merupakan satu-satunya Sekolah Menengah Kejuruan di Kecamatan Merakurak. Tempat belajarnya masih meminjam gedung dan prasarana dari SMP Negeri 1 Merakurak yang berlokasi di Jalan Raya No. 23 Desa Tuwirikulon Kecamatan Merakurak kabupaten Tuban.
Setelah gedung dan prasarana yang dirasa sudah cukup, pada awal tahun 2010 lokasi pembelajaran SMK ini berpindah ke jalan Bloso Desa Temandang Kecamatan Merakurak yang memang sudah disiapkan untuk lokasi baru SMK.
Kepemimpinan sekolah beralih kepada Bapak Drs. Basuki, SST., MPd pada tanggal 4 Maret 2010 setelah sebelumnya Bapak. Drs. H. Suroso, M.Pd Kepala SMP Negeri 1 Merakurak menjadi pengelola.
Pada taggal 1 September 2009 nama SMK Negeri 1 Tuban di SMP Negeri 1 Merakurak sudah berganti menjadi SMK Negeri 3 Tuban yang memiliki 3 Jurusan yang sesuai dengan kurikulum disebut kompetensi keahlian yaitu : Teknik Pemesinan, Teknik Kendaraan Ringan dan Rekayasa Perangkat Lunak.
Hingga saat ini SMK Negeri 3 Tuban dengan Motto “Cerdas Berbudi” tetap bertahan menjadi salah satu SMK Favorit yang berhasil membuktikan keberadaannya dengan berbagai prestasi akademik maupun non-akademik.