단상 3선식(單相三線式)은 단상 교류 전력을 세 개의 전선을 사용하여 공급하는 배선 방식이다. 변압기 2차 측 권선의 중간 지점에 중성점(Center Tap)을 설정하여 접지하고, 해당 중성점과 권선 양 끝단에서 각각 전선을 인출하여 구성한다.
이 방식의 주요 특징은 하나의 계통에서 두 종류의 전압을 동시에 얻을 수 있다는 점이다. 중성선과 외측선 사이에서는 낮은 전압을 사용할 수 있으며, 두 외측선 사이에서는 낮은 전압의 2배에 해당하는 높은 전압을 사용할 수 있다. 과거 대한민국에서는 110V와 220V를 병행하여 공급하기 위해 이 방식을 널리 사용하였으나, 현재는 220V 단상 2선식으로의 승압이 완료됨에 따라 일반 가정용 공급 방식으로는 드물게 사용된다. 미국, 일본 등 일부 국가에서는 여전히 120V/240V 또는 100V/200V 공급을 위해 이 방식을 채택하고 있다.
장점으로는 부하가 평형을 이룰 때 중성선에 흐르는 전류가 상쇄되어 전력 손실과 전압 강하를 줄일 수 있다는 점이 꼽힌다. 또한 동일한 전력을 전송할 때 단상 2선식에 비해 전선 소요량을 절감할 수 있는 경제적 효율성을 가진다.
단점으로는 운용 중 중성선이 단선될 경우 부하의 불평형 정도에 따라 전압 불균형이 발생할 수 있다는 점이다. 중성선 단선 시 임피던스가 낮은 쪽 부하에는 저전압이, 임피던스가 높은 쪽 부하에는 과전압이 인가되어 연결된 전기 기기가 손상될 위험이 존재하므로 이에 대한 보호 대책이 필요하다.
