关于三字经作者和成书年代历代说法不一，但是很多学者的意见倾向于“宋儒王伯厚先生作《三字经》，以课家塾”。即王应麟为了更好的教育本族子弟读书，于是编写了融会经史子集的三字歌诀。
王应麟（1223—1296），南宋官员、学者。字伯厚，号深宁居士，又号厚斋。庆元府鄞县（今浙江鄞县）人。理宗淳祐元年进士，宝祐四年复中博学宏词科。历官太常寺主簿、通判台州，召为秘节监、权中书舍人，知徽州、礼部尚书兼给事中等职。其为人正直敢言，屡次冒犯权臣丁大全、贾似道而遭罢斥，后辞官回乡，专意著述二十年。为学宗朱熹，涉猎经史百家、天文地理，熟悉掌故制度，长于考证。一生著述颇富，计有二十余种、六百多卷，相传《三字经》为其所著。王应麟晚年教育本族子弟读书的时候，编写了一本融会经史子集的三字歌诀，据传就是《三字经》。
《三字经》原著中的历史部分只截至到宋朝为止。随着历史的发展，为了体现时代变迁，各朝代都有人对《三字经》不断地加以补充，例如清道光年间贺兴思增补了关于元、明、清三代的历史，共计二十四句话。
关于《三字经》的作者及成书时间，还有其他两种说法：
一、宋代人区适子。明末清初屈大均在“广东新语”卷十一中记载：“童蒙所诵三字经乃宋末区适子所撰。适子，顺德登洲人，字正叔，入元抗节不仕”，认为广东顺德人区适子才是《三字经》的真正作者。
二、明代人黎贞。清代邵晋涵诗：“读得贞黎三字训”，自注：“《三字经》，南海黎贞撰。”即以为明代黎贞撰。
吴蒙校点《三字经》时，结合《三字经》中提到《四书》以及鼓励仕进等的内容，指出该书“似当作成于元延祐年恢复科举，规定考试程式中《四书》用朱氏集注之后”。同时又提及南宋陈淳用三字句写成的《启蒙初诵》疑似为《三字经》的先河，指出《三字经》从雏形到更定，经历了相当长的时间。
学者张如安根据南宋慈溪人桂氏《家训》中的相关记载认为，《三字经》应成书于南宋绍熙（1190年-1194年）至嘉定（1208年-1224年）年间，其时代要早于王应麟（1223年-1296年）和区适子。而宁波是目前已知的《三字经》最早流传的地区。
《三字经》原典内容之外，后经章太炎等人多次增改，故三字经内容在“叙史”部分，也已包含元、明、清、民国时期。各版本题名也有差异，例如“三字经注解备要”、“重订三字经”等。