地鐵S3號線一期工程途徑江寧區、雨花臺區、建鄴區和浦口區，線路東起南部新城的南京南站，一路向西經過雨花經濟開發區北部、鐵心橋地區、河西新城南部，行駛大勝關長江大橋兩側預留的通道跨越長江，進入橋林新城，西至高家沖站。線路未來延伸至和縣。

地鐵S3號線一期工程全長37.55千米，其中地下線14.2千米、高架線和地面部分長23.35千米；共設置19座車站，其中地下站11座、高架站8座；列車采用6節編組B型鼓形列車，由南京中車浦鎮城軌車輛有限責任公司總體設計制造，使用法國阿爾斯通牽引系統。