1971年2月，工厂有二机一中和二机二中两所中学，工厂为了解决子弟入学问题，决定再建一所初级中学，成立了教育处直属连（二机三中前身），学制三年，春季招生。
1971年3月1日正式开学，有16个教室，第一批招收初一年级学生8个教学班，1个京剧样板团，共500余人。
1972年，由春季招生改为秋季招生。包头机械工业学校停止招生，合并到了工厂。
1972年4月，学校成立了“革命委员会”。
1973年8月10日，二机三中首届初中毕业生响应党中央知识青年上山下乡接受贫下中农再教育的号召，第一批知识青年奔赴包头市土默特右旗下乡插队。
1977年5月，学校调整了革委会成员。
1978年7月，工宣队撤离学校返回工厂，学校恢复了校长、副校长称谓。
1979年，学校提出了“精心设计每一堂课，向四十五分钟要质量”的口号，成立了各学科中心教研组。
1980年，4个高中毕业班240人参加全国高考，有104人上线，名列包头市第三名。
1983年8月，学校迁至青山区青山路117号。
1988年7月，总厂和教育处决定整合资源，将二机三中的初中全部并给二机一中，并将二机一中的高中全部并给二机三中，至此二机三中成了完全高中。
1995年，学校启动了“蓝青工程”。
1996年，学校启动了“名师工程”。
1999年，学校成立一个学生文学社团，并创办一本校园文学校刊。
2000年8月，学校北重三中成立了第一届艺术班。
2003年，集团公司将三中北墙后三万多平方米的土地划给三中，扩大了校园面积。
2004年，学校引进“诱思探究教学理论”。
2009年，学校调整中层干部。
2011年，自治区副主席连辑来到三中，为三中题写了校名及贺词。
办学条件办学规模2011年，北重三中20000m教学楼、7000m体育馆投入使用，设施设备一流，校园美化、绿化一新，北重三中已经迎来新的发展时期。
硬件设施学校有先进的教学设施，一流的师资，严格的管理，先进的办学理念和办学思想， “文，理，艺体三路并举”的特色教育。学校占地面积6万平方米，由7座大楼组成建筑楼群，最漂亮最现代化的建筑是综合大楼，学生公寓，学生餐饮中心。建筑总面积3万8千平方米。内部设施一流，物理、化学、生物实验设备先进，实验能力强。多媒体、语音教学设备先进，利用率高。学生公寓可容纳1600人住宿，餐饮中心可满足1400人就餐。
2011年，北重三中20000m教学楼、7000m体育馆先后投入使用，校园美化、绿化一新，北重三中将以美丽的雄姿展示在世人的面前。2011年，北重三中迎来了自己的四十岁生日，并将迎来新的发展时期。
师资力量学校现有教职工250余人，其中返聘和外聘教师32人。具有研究生学历的50余人，大学本科学历177人，大学专科学历24。其中特级教师15人，高级教师92人，一级教师46人，二级教师57人。其中包头市级学科带头人11人，教学能手内蒙级1人，包头级31人。由老师撰写并出版论著23种28本，已有2项省市级教科研课题结题，还有4项科研课题正在结题中。学校现有教学班60个，在校学生2500多人，其中住校生800多人，分别来自全区各盟市旗县。
办学成果学校荣誉先后荣获“自治区教育先进集体”，“自治区普通高中管理先进学校”， “自治区现代教育技术优秀学校”，“自治区科技教育示范校”，“自治区语言文字示范校”， “自治区示范性高级中学”，“社会公认特色育人单位”，“包头市高考成绩突出单位”，“教育教学工作优秀学校”，“2011年自治区全国中运会突出贡献单位”，全国诱思探究“优秀实验基地”等称号。
学生成绩内蒙古高考状元
从恢复高考至今，三中共为高校输送了1万多名优秀大学生，其中500多人考入清华大学、北京大学、复旦大学、中国科大、上海交大、西安交大等名牌大学，也培养出了辛旺、兰嘉奇等自治区、包头市文理科状元。在这些优秀学子中，进入高校有100多人获得博士学位。三中的学科竞赛成绩全区闻名，数、理、化竞赛成绩尤其突出。近年来，多次获得自治区、包头市总分第一和多个个人第一的好成绩，吕智、董鹏飞、杜超、李涛等一大批竞赛成绩优秀者免试直接进入清华等名牌大学。2001—2003年三中学生参加各科竞赛，有518人次获得各级奖励，其中国家级245人次，自治区级165人次；所有学科竞赛成绩都列包头市前茅。发展目标北方重工集团三中制定了中长期发展目标，努力把学校建成自治区一流、全国知名的重点高中。学校经多种渠道筹集资金3000多万元，将继续配备先进的教学设备，建成花园般的校园。在软件建设方面，继续实施好教师队伍建设的“蓝青工程”、“名师工程”、“见习班主任制度”，推行素质教育和自律成人、自强成才、自信成功的三级目标管理体系，实现课堂教学改革的新突破，取得教学改革的重大突破，我们相信三中的明天将更加美好。
文化传统校风：严谨、务实、团结、奋进
教风：灵活、创新、科学、求精
学风：勤学、苦练、多思、善问
校训：敬业、勤学、求实、创新
