地铁S3号线一期工程途径江宁区、雨花台区、建邺区和浦口区，线路东起南部新城的南京南站，一路向西经过雨花经济开发区北部、铁心桥地区、河西新城南部，行驶大胜关长江大桥两侧预留的通道跨越长江，进入桥林新城，西至高家冲站。线路未来延伸至和县。

地铁S3号线一期工程全长37.55千米，其中地下线14.2千米、高架线和地面部分长23.35千米；共设置19座车站，其中地下站11座、高架站8座；列车采用6节编组B型鼓形列车，由南京中车浦镇城轨车辆有限责任公司总体设计制造，使用法国阿尔斯通牵引系统。