三元里站于2002年启用，在2002年12月29日至2010年9月21日曾经是地铁二号线的北面总站，车站位于白云区三元里大道近三元里村之地底，邻近三元里客运站、机场高速公路的南面终点、广州环城高速公路的广花站，同时有许多货运站场设置在附近，成为广州市区北部的重要交通枢纽；在不远处的易初莲花，成为三元里居民主要的购物商场。本站北面设有一条存车线，仍为二号线北面总站时便使用该存车线折返。现时该存车线一般停放有一列备车，在二号线晚上繁忙时间向南开出疏导人流。同时若实施大小交路之计划，该线便负责折返北行之小交路列车。