新中国成立前，三里屯地区为一自然村落，因距东直门约3里路程而得名。
三里屯街道地处CBD功能区的辐射区，是朝阳区经济文化发展最活跃的地带之一。地处朝阳区中西部，东起东三环北路，西至春秀路与东城区相接，南临工体南路，北濒亮马河。区域总面积2.9万平方公里，设有幸福一村社区、幸福二村社区、北三里社区、东三里社区、中三里社区、中纺里社区、白家庄西里社区等7个社区，常住人口5.7万余人，流动人口7000余人。辖区内有企业1545家，驻华使（领）馆76家及联合国开发署、联合国难民署、联合国儿童基金会和一大批涉外宾馆饭店，中央市属单位103家。更是IBM（中国）、大众汽车、波音公司等国际著名企业中国总部所在地。三里屯地区是朝阳区对外交往的重要窗口，也是朝阳区“时尚文化版块+查看详细三里屯街道概况>>
2023年12月，被认定为2023年度朝阳区充分就业地区。
2022年2月，三里屯街道被确定为2021-2022年度北京市卫生街道。
2021年5月，根据第七次全国人口普查结果，三里屯街道人口数量为3.23万人，位列朝阳区各街道地区人口数量排行榜第39位。
2021年1月，三里屯街道被评为2020年北京市“零酒驾”创建示范街道（乡镇）。
历史沿革：明清时期，三里屯地区属顺天府大兴县。
民国三十四年（1945年）以前，三里屯地区属北平市东郊区。
1949年后，三里屯地区先后属北京市第十三区、东四区和东单区、朝阳区小庄街道和六里屯乡。
1957年，三里屯地区成立幸福三村街道。
1959年，幸福三村街道并入朝外街道。
1976年，三里屯地区成立三里屯街道革命委员会。
1978年，三里屯街道革命委员会改为三里屯街道。
