สำนักบริหารพื้นที่อนุรักษ์ที่ 3 สาขาเพชรบุรี เดิมคือสำนักงานป่าไม้เขตเพชรบุรี ได้ตั้งขึ้นเมื่อปี พ.ศ.2496 ตามพระราชกฤษฎีกาจัดวางระเบียบราชการกรมป่าไม้ พ.ศ.2495 โดยแยกงานและเขตพื้นที่รับผิดชอบออกมาจาก สำนักงานป่าไม้เขตบ้านโป่ง ควบคุม 3 จังหวัด คือ จังหวัดเพชรบุรี จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ และจังหวัดสมุทรสงคราม เดิมมีสำนักงานตั้งอยู่เลขที่ 87 ถนนเพชรเกษม ตำบลไร่ส้ม อำเภอเมือง จังหวัดเพชรบุรี มีเนื้อที่เพียงประมาณ 1 ไร่ อาคารสำนักงานเก่าเป็นเรือนไม้ใช้งานมาประมาณ 40 ปี จึงชำรุดทรุดโทรมตามสภาพ และมีเนื้อที่คับแคบไม่สามารถรองรับจำนวนข้าราชการ พนักงานที่ขยายตัวเพิ่มขึ้นจำนวนมาก เมื่อปีงบประมาณ 2535 กรมป่าไม้ จึงได้จัดสรรงบประมาณ ให้ก่อสร้างอาคารสำนักงานใหม่เป็นอาคาร 3 ชั้น ในวงเงินงบประมาณ 6,213,000 บาท โดยใช้พื้นที่ป่าสงวนแห่งชาติ ป่าดอนมะซาง เนื้อที่ 73 ไร่ 3 งาน ตั้งอยู่ในเขตเทศบาล ตำบลชะอำ ถนนเพชรเกษม (สายเก่า) ตำบลชะอำ อำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรี ทั้งนี้เพื่อวัตถุประสงค์ให้เป็นสำนักงานที่มีความเหมาะสมกับเป็นสถานที่ราชการมีความคล่องตัว สะดวก ในการปฏิบัติงานของข้าราชการ พนักงาน และสามารถรองรับการขยายตัวของหน่วยงานในวันข้างหน้า นอกจากนี้สามารถดำเนินงานทางด้านป่าไม้ในการเพาะชำกล้าไม้แจกจ่ายประชาชน รวมตลอดถึงจัดประชุม อบรมให้ความรู้ด้านป่าไม้แก่ข้าราชการ พนักงาน นักเรียน นักศึกษาได้เป็นอย่างดี
ต่อมาในปีพุทธศักราช 2545 สำนักงานป่าไม้เขตเพชรบุรี เป็นหน่วยงานสังกัดกรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่า และพันธุ์พืช กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม ซึ่งจัดตั้งขึ้นตามพระราชบัญญัติปรับปรุงกระทรวง ทบวง กรม พ.ศ.2545 หมวด 9 ตามมาตรา 22 และ 23 ในวันที่ 2 ตุลาคม พ.ศ.2545 โดยกำหนดให้กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม มีอำนาจหน้าที่เกี่ยวกับการสงวน อนุรักษ์ และฟื้นฟูทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม การจัดการการใช้ประโยชน์อย่างยั่งยืนและราชการอื่นตามที่มีกฎหมายกำหนดให้เป็นอำนาจหน้าที่ของกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมหรือส่วนราชการที่สังกัดกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม มีส่วนราชการตามมาตรา 23 ดังต่อไปนี้
(1) สำนักงานรัฐมนตรี
(2) สำนักงานปลัดกระทรวง
(3) กรมควบคุมมลพิษ
(4) กรมทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่ง
(5) กรมทรัพยากรธรณี
(6) กรมทรัพยากรน้ำ
(7) กรมทรัพยากรน้ำบาดาล
(8) กรมส่งเสริมคุณภาพสิ่งแวดล้อม
(9) กรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่า และพันธุ์พืช
(10) สำนักนโยบายและแผนทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม
ต่อมาพระราชกฤษฎีกาโอนกิจการบริหารและอำนาจหน้าที่ของส่วนราชการ ให้เป็นไปตามพระราชบัญญัติปรับปรุงกระทรวง ทบวง กรม พ.ศ.2545 ส่วนที่ 8 มาตรา 57 ถึงมาตรา 70 ในวันที่ 8 ตุลาคม พ.ศ.2545 ให้โอนทรัพย์สิน งบประมาณ หนี้ สิทธิ ภาระผูกพัน ข้าราชการ ลูกจ้าง และอัตรากำลังของกรมป่าไม้บางส่วน มาเป็นกรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่า และพันธุ์พืช
ในปีพุทธศักราช 2545 มีกฎกระทรวงแบ่งส่วนราชการ กรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่า และพันธุ์พืช เป็น 2 กระทรวง คือกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและกระทรวงสิ่งแวดล้อม ประกาศในราชกิจจานุเบกษา เล่มที่ 119 ตอนที่ 103 ก หน้าที่ 45 วันที่ 9 ตุลาคม 2545 เปลี่ยนชื่อสำนักงานป่าไม้เขตเพชรบุรี เป็นสำนักบริหารจัดการในพื้นที่ป่าอนุรักษ์ที่ 4 เมื่อวันที่ 2 ตุลาคม 2546 หัวหน้ารับผิดชอบมีตำแหน่งเป็น ผู้อำนวยการสำนัก ต่อมาเปลี่ยนชื่อใหม่เป็น สำนักบริหารพื้นที่อนุรักษ์ที่ 3 (เพชรบุรี)
ปีพุทธศักราช 2548 ได้เปลี่ยนเป็นสำนักบริหารพื้นที่อนุรักษ์ที่ 3 สาขาเพชรบุรี สังกัดสำนักบริหารพื้นที่อนุรักษ์ที่ 3 (บ้านโป่ง) กรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่า และพันธุ์พืช กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม ตามกฎกระทรวงแบ่งส่วนราชการกรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่า และพันธุ์พืช กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม พ.ศ.2547 ลงวันที่ 24 มิถุนายน 2547 โดยมีภารกิจตามคำสั่งกรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่า และพันธุ์พืช ที่ 231/2548 กำหนดให้หน่วยงานภายในของสำนักบริหารพื้นที่อนุรักษ์สาขา มีหน้าที่รับผิดชอบ ดังนี้
1) ปฏิบัติงานเกี่ยวกับการจัดการทรัพยากรในพื้นที่ป่าอนุรักษ์และการจัดการพื้นที่อนุรักษ์ในลักษณะงานสงวนและคุ้มครองสัตว์ป่า งานอุทยานแห่งชาติ งานอนุรักษ์พื้นที่ต้นน้ำลำธาร งานจัดการไฟป่า การป้องกันปราบปรามการบุกรุกทำลายทรัพยากรในพื้นที่อนุรักษ์
2) สนับสนุนการดำเนินการเกี่ยวกับการศึกษาวิจัย เพื่ออนุรักษ์และฟื้นฟูทรัพยากรความหลากหลายทางชีวภาพ การท่องเที่ยวเชิงอนุรักษ์ และงานด้านกิจกรรมชุมชนในพื้นที่ป่าอนุรักษ์
3) ปฏิบัติงานตามที่อธิบดีกรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่า และพันธุ์พืช หรือผู้อำนวยการสำนักบริหารพื้นที่อนุรักษ์ต้นสังกัดมอบหมาย
4) ปฏิบัติงานร่วมกับหรือสนับสนุนการปฏิบัติงานของหน่วยงานอื่นที่เกี่ยวข้อง ในเขตพื้นที่ป่าอนุรักษ์ที่อยู่ในความรับผิดชอบ จำนวน 2 จังหวัด คือ เพชรบุรีและประจวบคีรีขันธ์
โดยการควบคุมป้องกันพื้นที่ป่าอนุรักษ์ที่มีอยู่เดิม และฟื้นฟูป่าเสื่อมโทรมให้กลับสมบูรณ์ ด้วยกลยุทธ์การส่งเสริม กระตุ้น และปลูกจิตสำนึกให้ชุมชนมีความรู้สึกหวงแหนและมีส่วนร่วมในการดูแลรักษาทรัพยากรในท้องถิ่น เพื่อเป็นการรักษาสมดุลของระบบนิเวศและสิ่งแวดล้อม ตลอดจนความหลากหลายทางชีวภาพ สำหรับเป็นแหล่งต้นน้ำ ลำธาร แหล่งที่อยู่อาศัยของสัตว์ป่า แหล่งอาหาร แหล่งนันทนาการและการท่องเที่ยวทางธรรมชาติของประชาชน