1963년 보물로 지정되었다. 높이 3.7m. 석탑은 왼쪽과 오른쪽에 있는 또 다른 석탑과 같은 양식으로 건립되었다. 성주사가 창건된 신라 말에 조성되었을 것으로 추정된다.
석탑은 2층 받침돌 위에 3층의 몸돌과 지붕돌을 올린 모습이다. 바닥돌은 4장의 크고 긴 돌로 구성되었다. 그 위에 4장의 다른 돌을 올려 아래층 받침돌의 하대석(下臺石)으로 삼았는데, 윗면에는 1단의 받침이 새겨져 있다. 받침돌의 면석 또한 4장의 길고 큰 돌로 이루어졌는데, 앞면과 뒷면에는 좌우와 가운데에 각각 모서리 기둥과 가운데 기둥이 조각되었지만, 옆면에는 가운데 기둥만 새겼다. 덮개돌 역시 4장의 널돌로 조립하였는데, 경사를 이룬 윗면에는 2단의 받침과 함께 네 귀퉁이에 내림마루인 우동(隅棟)이 뚜렷하다. 2단의 받침은 대체로 둥글고 각진 테두리 장식으로 구성되었다. 윗층 받침돌의 면석도 4장의 널돌로 조립되었는데, 각 면마다 모서리 기둥과 가운데 기둥이 조각되었다. 2장의 널돌로 이루어진 덮개돌의 밑면에는 1단의 부연(副椽)을 새겼고, 약간 경사진 윗면에는 3단의 받침을 돋을새김하였는데, 1단과 3단 받침은 각진 모습이지만 2단 받침은 둥글게 마감되었다.
윗층 받침돌의 덮개돌과 1층 몸돌 사이에는 다른 돌로 만든 굄대가 놓여 있다. 이것은 신라 말에 건립된 대구 동화사 비로암 삼층석탑(보물, 1963년 지정)보다 장식적인 경향을 보인다. 굄대 밑면은 안쪽으로 휜 굽을 이루었고, 윗면에는 아래가 둥글고 위는 각진 2단의 받침이 새겨져 있다.
1층 몸돌은 단면이 정사각형인데, 네 귀퉁이에는 각각 모서리 기둥이 조각되었고, 앞면과 뒷면의 가운데에는 자물쇠와 문고리, 작은 원을 돋을새김한 문비(門扉)가 있다. 2층과 3층 몸돌은 모두 너비보다 높이가 1/2 정도 낮은 편이다. 하나의 돌로 만든 1층 지붕돌은 넓고 얇다. 밑면에는 5단의 받침이 있고, 윗면인 낙수면은 완만한 곡선을 이루면서 전각(轉角)에 이르러 약간의 반전(反轉)을 보이고 있으며, 꼭대기에는 2단의 받침도 갖추어져 있다. 2층과 3층 지붕돌 역시 몸돌처럼 1층 지붕돌에 비해 약간씩 체감되었다. 3층 지붕돌 위에는 네모난 찰주공(擦柱孔)이 있으며, 그 위에 네모난 노반(露盤)이 자리하고 있다. 1층 몸돌의 윗면에서 사리장치가 확인되었는데, 사리를 봉안한 구멍은 거칠게 파서 만들었다.