Flickorna åt othalanga, en lokal frukt, vid Water Sports Centre i södra Kerala staten, sägs det.
Flickorna, alla roddare, påstods bli trakasserade av äldre idrottare och deras tränare, deras familjer hävdar.
Den statliga idrottsmyndigheten i Indien som driver centret har beordrat en undersökning av händelsen.
"De hade lämnat ett självmordsbrev. Domstolsdomaren har också antecknat en av dem. Polisens utredning är också på," SAI (Sports Authority of India) generaldirektör Injeti Srinivas berättade reportrar i Delhi.
SAI officiella G Kishore, som har blivit ombedd att genomföra undersökningen, berättade BBC Hindi's Imran Qureshi att tillståndet för en av de flickor som lagts in på sjukhus var kritiskt medan de andra två var utom fara.
Idrottsmännen togs till sjukhus på onsdag kväll efter att de hittades medvetslösa i ett rum på deras vandrarhem.
En 15-årig indisk idrottsman har dött och tre andra är på sjukhus efter att ha konsumerat giftig frukt i vad som misstänks vara en självmordspakt.