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绘画
东汉末期动乱不堪，许多画作被破坏或遗失，造成损失。佛教的发展，开始出现以佛教为题材的绘画。三国时期的绘画，因政治动荡、社会混乱而没有取得更大的成就。三国之前，绘画主要属于“百工之苑”的技术性职业，尚未艺术化，在本时期开始出现现实题材的内容，亦是由礼教宣传过祖”，作品有《维摩诘图》、《释迦牟尼说法图》等等。他曾把五十尺绢连在一起，画一人像，心明手快，渡到宗教宣传的时期。画家也由黄河流域的中原地区转移到长江流域。当时有名的画家有曹不兴、吴王赵夫人，其他擅长绘画的有桓范、杨修、魏帝曹髦、诸葛瞻等人。孙吴曹不兴，擅长写生与绘佛画，被誉为“佛画之运笔而成。其作品富有立体感，世人有“曹衣出水”之称，号“曹家样”。孙吴吴王赵夫人，吴丞相赵远之妹，善于书法山水绘画，时人誉为“针绝”。她为孙权绘各国山川地形图，实开山水画之首。汉末杨修相传有《西京图》等画。曹魏桓范擅长丹青，魏帝曹髦绘画人物史实。蜀汉诸葛瞻亦工书画。
书法
书法艺术兴起于东汉末期。从三国到西晋，隶书仍是官方通行的书体，当时的碑刻大都用隶书写成。曹魏碑文书体方正、气度庄严，少有生趣。孙吴的着名碑刻有《天发神谶碑》、《禅国山碑》、《谷朗碑》等。其中《天发神谶碑》以圆驭方，势险局宽，气势雄伟奇恣。本时期主要的书法家有张芝、张昶、韦诞、钟繇及皇象等人。张芝擅章草，并创新出今草。出名的作品有《冠军帖》、《今欲归帖》等。张昶为张芝季弟，擅长章草与隶书。韦诞总结书法经验，着有《笔经》。其中“夫工欲善其事，必先利其器。”，正是他的名言。钟繇《宣示表》、《荐季直表》等作品为楷书经典之作。皇象擅小篆、隶书，尤精章草。流传作品有《急就章》、《文武将队帖》及《天发神谶碑》等。
科技
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运输
三国时，蜀汉在与曹魏的战争中，由于山道运粮困难，运输工具亟待解决。这时，诸葛亮设计了一种独轮车“木牛”，由其属下西曹掾蒲元制作，“廉仰双辕，人行六尺， 牛（指木牛）行四步，人载一岁之粮也”。 [58]这种独轮车适用于在崎岖小道上行走，一千多年来一直被广泛使用。 [43]
数学
刘徽为三国时期的数学家 [19]，他自幼对数学有兴趣，学习中国古代数学的重典《九章算术》。年长后于曹魏景元四年（263）着有《九章算术注》，借由自己的注解，使其容易了解。之后刘徽又着作《九章算术注》的第十卷，即《重差》（后称《海岛算经》），这使中国测量学达到登峰造极的地步 [20]。
天文
天文学方面，有先后担任孙吴与西晋太史令的陈卓。他收集各派资讯，完善中国星官体制，并绘制星图，为后世所沿用。
地理
裴秀的“制图六体”在中国地图史上占有重要的位置。
医学
华佗医术全面，精通内、妇、儿、针灸各科，外科尤为擅长。被后人称为“外科圣手”、“外科鼻祖”。他曾用“麻沸散”使病人麻醉后施行剖腹手术，是世界医学史上应用全身麻醉进行手术治疗的最早记载。又仿虎、鹿、熊、猿、鸟等禽兽的动态创作名为“五禽戏”的体操，教导人们强身健体。后因不服曹操征召被杀，所着医书《青囊书》已佚。
外交
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曹魏伐高句丽纪念碑拓印片段
三国时期各国多与外族互动。东北方面，有高句丽、沃沮、夫余及三韩、百济。魏晋以来天山以北及蒙古草原的民族主要有乌孙、坚昆、敕勒、丁零、呼揭、匈奴、鲜卑及乌桓等族。
202年南匈奴归附曹操后，曹操将南匈奴分成五部，每部立帅长，并派汉人监督。乌桓族长蹋顿与袁绍结盟，并获得了单于的封号。鲜卑在东汉末期由檀石槐统一，屡次入侵边郡，他死后鲜卑分裂为东部、中部及西部鲜卑。西部鲜卑轲比能重整鲜卑后两度入侵曹魏，并响应诸葛亮攻魏。
235年，曹魏幽州刺史王雄遣刺客将他暗杀，其势瓦解。
西部方面，当时河西诸羌和武都、阴平的羌族分别归附曹魏及蜀汉。这两国相互攻伐时都征召羌族参加作战。西南方面，225年蜀汉丞相诸葛亮率军平定南中之乱，降伏南蛮族长孟获，并设置庲降总督管辖。往后虽有叛变发生，但皆不大。
孙