Bien qu’elle ait été largement utilisée dans des applications professionnelles, la technologie 3G a été conçue principalement pour le marché des téléphones mobiles.
En 1998, le 3rd Generation Partnership Project (3GPP) a été créé pour encourager le développement de nouveaux réseaux, en tant qu’évolution des technologies 2G existantes du GSM (Global System for Mobile Communications).
En 2000, le 3GPP a publié un ensemble de spécifications techniques – IMT-2000 (« International Mobile Telecommunications ») – qui définissait les objectifs de l'industrie pour un système de troisième génération. Le lancement du premier iPhone était encore à sept ans, mais il était déjà clair que la 3G devrait offrir des services mobiles convergents, incluant la voix, les données, Internet et les multimédias. Une connexion transparente était un autre objectif : les nouveaux systèmes devaient permettre aux utilisateurs de se déplacer à travers les frontières sans changer de numéro ou d'appareil.
Selon les spécifications, la 3G devait fournir des débits de transmission de données significativement plus élevés : un minimum de 2 Mbit/s pour les appareils stationnaires et 348 kbit/s dans un véhicule en mouvement. À l'époque, les réseaux 2G ne fournissaient généralement que des vitesses comprises entre 9,6 kbit/s et 28,8 kbit/s.
Les premiers réseaux 3G commerciaux ont commencé à apparaître en Corée du Sud, au Japon, aux États-Unis et au Royaume-Uni à partir de 2002. Fin 2007, on comptait 190 réseaux 3G opérant dans 40 pays. Cependant, depuis le déploiement de la 4G à partir de 2008, l'utilisation de la 3G est en déclin. En fait, plusieurs opérateurs dans le monde ont annoncé des plans pour fermer leurs réseaux 3G (voir ci-dessous sur l'arrêt de la 3G).