成立は15〜16世紀とされ、和楽器の中では、比較的歴史の浅いほうである。弦楽器であり、弦（糸）を弾いて音を出す撥弦楽器である。基本的にはヘラ状の撥（ばち）を用いるが、三味線音楽の種目により細部に差異がある。近世邦楽の世界、特に地唄・筝曲の世界（三曲）等では「三弦（さんげん）」、または「三絃」と呼称し、表記する事も多い。雅語として「みつのお（三つの緒）」と呼ばれることもある。沖縄地方では三線（さんしん）とも呼ぶ。
楽器本体は「天神（糸倉）、「棹」（ネック）、「胴」（ボディ）から成り、さらに棹は上棹、中棹、下棹の3つに分割出来るものが多く、このような棹を「三つ折れ」という。これは主に収納や持ち運びの便のため、また棹に狂いが生じにくくするためであるが、分割されていないものもあり「延棹（のべざお）と称する。逆に五つ以上に分割できるものもある。 素材には高級品では紅木（こうき）材（インド産）を用いるが、紫檀（したん）、花梨（かりん）材（インド、東南アジア産）の棹もある。以前は樫、桑製も多かった。最近一部ではスネークウッドを使うこともある。特殊なものとして白檀（びゃくだん）や鉄刀木（たがやさん）を使うこともある。固く緻密で比重の高い木が良いとされる。胴は全て花梨製だが昔は桑、ケヤキのものもあった。上級品では、内側の面にノミで細かな模様をいちめんに彫り込む。これを「綾杉」といい、響きを良くするといわれている。
皮は一般に猫の腹を使用するが、普及品や太棹では犬の背を使う。最近は合成製品を使用する場合もあるが、音質に劣る為好まれない。 雌猫の皮を用いる場合は、交尾未経験の個体を選ぶ。雌猫は交尾の際、雄猫に皮を引っ掛かれてしまう為である。
糸（弦）は三本で、絹製。津軽三味線に関しては、ナイロン・テトロン製の糸を用いる事もある。太い方から順に「一の糸」「二の糸」「三の糸」と呼ぶ。それぞれ様々な太さがあり、三味線音楽の種目ごとに使用するサイズが異なる。
通常、一の糸の巻き取り部の近くに「さわり」と呼ばれるしくみがある。これは一の糸の開放弦をわずかに棹に接触させることによって「ビーン」という音を出させるもので、倍音成分を増やして音色に味を付け、響きを延ばす効果がある。これによって発する音は一種のノイズであるが、三味線の音には欠かせないものである。「さわり」の機構を持つ楽器は琵琶など他にもあるが、三味線の特徴は一の糸のみに「さわり」がついているにもかかわらず、二の糸や三の糸の特定の押さえる場所にも（調弦法により変化する）、共鳴によって同様の効果をもつ音があることである。これにより響きが豊かになるとともに、調弦の種類により共鳴する音が変わるので、その調弦法独特の雰囲気をかもし出す要因ともなっている。「東さわり」と呼ばれる棹に埋め込んだ、螺旋式のさわりもある。