三維超聲是在二維超聲基礎(chǔ)上，通過計算機重建，獲得三維立體的顯像方式，可以顯示二維超聲無法顯示的C平面，同時三維圖像比二維圖像更加直觀，更容易被患者理解。目前臨床上三維超聲主要用于對胎兒、腫瘤的檢查。

三維超聲可以顯示器官的立體結(jié)構(gòu)，實時三維超聲可以直觀顯示心臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)的解剖形態(tài)、空間關(guān)系、立體方位及血流變化等，但需要有專用探頭、體表檢查時若過度消瘦或肥胖難以獲得滿意圖像。實時三維超聲（表面成像模式）可以顯示胎兒形態(tài)，某些先天畸形如唇裂、脊椎裂等形體異常表現(xiàn)，但是如果顯示部位前方無羊水、該顯示的部位未朝向探頭、前方被肢體遮擋、胎兒活動頻繁、母親過度肥胖等均不能獲得滿意圖像。