抗大第三分校于1939年6月在延安成立，它是以抗大总校第一大队的工农干部队、第二大队的职工队、第五大队的敌军工作训练队、参谋训练队和总校部分教职员合并组建，许光达任校长（后由陈奇涵、郭化若继任），陈奇涵任副校长，张振风任教育长（后由庄正风继任），李逸民任政治部主任（后由张正光继任），张正光任政治部副主任。
三分校成立后留在延安办学，负责培训陕甘宁边区政府及八路军后方留守兵团的干部和来延安就学的知识青年。
由总校编入三分校的敌军工作训练队于1938年11月成立，12月底开学，招收学员150名，抗大第四期队列科科长邓富连（后改名邓飞）任队长兼政治指导员。1939年7月，邓调离，原敌工部副部长谢振华接任敌训队队长。该队在行政上由三分校管理，教学工作由军委总政敌工部指导。
由曾任八路军敌工部副部长的谢振华接替敌训队
▲第一期学员为抗大总校离开延安时留下来的第五期学员，共有 1758 名，其中八路军干部约240名，外来知识青年约1518名，编为两个大队、两个直属队和一个政工队。
第一大队大队长胡登高；
第二大队大队长何辉燕；
直属一队为参谋训练队，队长李国华，政治指导员钟铭标，学员120名，该队是由抗大总校于1939年1月组建的参谋训练队并入，下辖三个区队：
第一区队区队长陶铁英；
第二区队区队长白映奎；
第三区队区队长沈影。
直属二队为东北干部训练队，队长高存信、政治指导员张炽昌，学员80多名，主要来自东北军和东北大学、东北中学的学生。1940年初，张学思（张学良之弟）任队长。9月该队挺进敌后，11月抵达冀中军区。
1940年3月19日，第三分校在延安大礼堂举行第一期第一批学员毕业典礼暨欢送毕业学员上前线大会。中共中央领导王稼祥、陈云及八路军后方留守处主任萧劲光出席大会。7月14日，举行第一期第二批学员毕业典礼，八路军总司令朱德、副参谋长王若飞、政治部副主任谭政等领导同志出席毕业典礼。
▲第二期于1940年5月17日开学，本期招收学员共900余名，其中八路军干部约600名，外来知识青年约300名。本期取消大队编制，编为七个学员队。
第二期因大多数学员文化程度较低，学校将原定学习时间延长，第一、第二队学员于1941年7月初毕业。其他各队学员于同年9月陆续毕业。
为了加强与苏联的交流合作，部队急需大批俄文军事翻译。中央军委决定由第三分校组建俄文队。
1941年3月，三分校俄文队在延安东门外清凉山东麓的黑龙沟成立，学制三年。于6月正式开学，开学后又有新学员陆续入学，俄文队扩编为二个队。
俄文一队队长曹慕尧（又名曹慕岳），政治指导员兼党支部书记汪涵芝，学员100余名，下辖三个区队：
第一区队区队长高中一；
第二区队区队长甘照寰；
第三区队区队长张靖宇（后由刘德恒继任），该区队学员是由中央军委从前方战斗部队抽调30余名具有中学文化程度的连排级干部。
俄文二队队长白映奎，政治指导员徐继远，学员为中央军委抽调的干部。
1941年3月，中央军委在安塞筹备成立航空工程学校，同年10月，因苏德战争爆发，航空工程学校停办。校长王弼和教务主任常乾坤率校部及40名学员并入抗大三分校，编为俄文三队，队长陶铁英（后由王连、刘风继任），政治指导员刘端祥。
1941年10月，俄文一队、二队、三队合编为俄文大队，大队长常乾坤，政治协理员李觉民，副大队长何振亚（何辉燕继任）。
1941年8月26 日，中央军委指示抗大总校及各分校，对前后方培训干部作了分工，前方以训练步兵干部为主，后方以培养特种兵干部为主。第三分校的培训任务转为主要培训炮兵、工兵和参谋、俄文等专业干部。
▲第三期于1941年10月10日开学，本期学员编为四个大队：俄文大队、工程大队、参谋大队、炮兵大队（由延安八路军总部炮兵团教导营并入组建）。
1941年11月21日，中央军委决定以抗大三分校为基础组建军事学院，朱德总司令兼任院长，李井泉任政委，叶剑英兼任副院长，郭化若任教育长，陈伯钧任副教育长，黄志勇任政治部主任，胡登高任院务部部长。
▲1941年12月1日，延安军事学院举行开学典礼，本期学员主要为抗大三分校第三期招收的学员，学员人数580余名，编为五个学员队：
一是高干队，该队专门培训部队团以上的军事指挥员，学员从全军选调，杨勇任队长，学员有90名；
二是炮兵队，该队是由三分校炮兵大队改组，专门培训炮兵专业技术干部，邱创成任队长，宋承志任副队长，学员有180名，编为炮兵一队和炮兵二队；
三是俄文队，该队是由三分校俄文一队和俄文二队改组，常乾坤任队长，曹慕尧任副队长，张培成任政治教导员，学员有150名，编为五个区队，第一区队区队长何匡，第二区队区队长李参，第三区队区队长刘德恒，第四区队区队长郭修业，第五区队区队长卢振中，每个区队有30名学员。为方便生活管理，各区队的女学员单独编为女生区队，区队长刘温（王军继任），学员有20多名；
四是工程队，该队是由三分校俄文三队改组，王弼任队长，刘风（王连继任）任副队长，学员有100名；
五是参训队，该队由三分校参谋训练队改组，专门培训八路军、新四军各级司令部的参谋人员，学员有60名。
1942年3月，高干队学员转入延安中共中央党校继续学习。4月，延安八路军军政学院停办，该院第二队（文化队）并入军事学院。5月，中央军委决定将俄文队与军委总参谋部第四局（编译局）合并成立俄文学校。
1942年11月16日，军事学院举行第一期学员毕业典礼，朱德出席毕业典礼并发表重要讲话。
1943年1月，军事学院炮兵队回归陕甘宁晋綏联防军炮兵团（原八路军总部炮兵团），改称炮兵团教导营。
1943年2月，中央军委任命徐向前为军事学院院长，李井泉为政治委员兼政治部主任。
1943年3月，抗大总校返回陕北抵达绥德，中央军委决定延安军事学院与抗大总校合并。5月初，军事学院奉命迁往绥德并入抗大总校。
抗大三分校在延安办学二年零五个月，举办二期培训；军事学院在延安办学一年零四个月，举办一期培训，为陕甘宁边区和八路军、新四军培训干部和特种兵专业技术干部约3238名。