1897年にルートが選定され、東清鉄道本線は満洲里からグロデコヴォ間1510kmで、シベリア鉄道と連結させるために西側は満洲里とキタイスキ・ラズエズトーを結ぶザバイカル鉄道355km（完成1901年）、東側はグロデコヴォ駅とウスリースク駅を結ぶウスリー鉄道97km（完成1903年）の建設も決定された。工事は翌年から開始された。1897年にウスリー線（ウラジオストク〜ハバロフスク）が開通、さらに1898年3月、旅順大連租借条約が結ばれると、ハルビンから大連、旅順に至る南満洲支線の敷設権も獲得した。続く1898年には中部シベリア線（オビ〜イルクーツク）、1900年にはザバイカル線（ムィソーヴァヤ〜スレチェンスク）もそれぞれ開通し、シベリア鉄道全線開通まで残るはアムール線（スレチェンスク〜ハバロフスク）およびバイカル湖周辺のみとなっていたが、そのどちらも地勢が大変険しく建設が困難な状況であった。南満洲支線772kmも1903年1月に完成している。
ロシア帝国は1891年2月にシベリア鉄道建設を正式決定し、5月よりその建設に着工した。ロシアは、日清戦争（1894年7月 - 1895年3月）直後の日本による遼東半島の領有を三国干渉（1895年4月23日）によって阻止しており、その見返りとして清国の李鴻章より満洲北部の鉄道敷設権を得ることに成功していた（露清密約、1896年6月3日）。その中でロシアは、建設困難なアムール川沿いの路線ではなく、短絡線としてチタから満洲北部を横断しウラジオストクに至る鉄道の敷設権を獲得し、1896年12月、露清銀行によって「中国東方鉄道株式会社」（ロシア語：Китайская Восточная железная дорога、略称：КВЖД）、清朝側の名称では「大清東省鉄路」という鉄道会社が設立された。経営の最高機関は、ロシア帝国の首都サンクトペテルブルクに置かれた理事会で、ロシア大蔵省が理事を任命した。このように、表向きは露清合弁であったが、ロシアの発言権が強く、清朝は経営に直接関与できなかった。この時、露清銀行から供与された資金は、フランスの投資家からロシア政府に貸し付けた4億ポンドからのもので、これによって露仏同盟が結ばれた。
東清鉄道（とうしんてつどう）はロシア帝国が満洲北部に建設した鉄道路線。満洲里からハルビンを経て綏芬河へと続く本線と、ハルビンから大連を経て旅順へと続く支線からなる。時代に合わせて中東鉄道、東支鉄道、北満鉄路あるいは北満鉄道と呼ばれていた他、ロシア側でも呼称は数度変更されている。東清鉄道は、現在の中国の鉄道路線のうち浜洲線（ハルビン-満洲里）、浜綏線（ハルビン-綏芬河）、哈大線（ハルビン-大連）の各路線に相当する。
短期間に120両が製造されたため、登場当初は本線の普通列車のほか急行にも使用された。1969年12月6日の堺筋線直通を開始し、当初は5両編成で運用された。1970年（昭和45年）に開催された日本万国博覧会（大阪万博）期間中には「EXPO準急」にも大阪市60系とともに運用された。1979年には3950形が増備され、全編成が6両編成となった。この6両編成化の時期に、一部制御電動車の電装解除が行われている。1989年（平成元年）12月のダイヤ改正で高槻市 - 動物園前間の一部列車が8両化されたのに伴い、3300系の6M2Tの8両編成が登場した。8両編成は5300系8両編成との共通運用で、3300系は再び急行にも充当されている。その後も8連化が進められ、1994年3月には8両編成13本、6両編成3本となった。3326Fの8両編成は、中間車の6両全車が運転台撤去車のみで組成された。1990年代には堺筋線に入線する編成について同線用の音声合成式自動放送装置が取り付けられた（阪急線内では使用しない）。2003年（平成15年）から9300系の導入で8両編成が増加したため、2300系7両編成置き換えを目的として8両編成から7両編成に組成変更された編成が登場している。7両編成は堺筋線に入線しないため、一部の電動車は付随車化改造されて4M3T構成となっている。2005年には3322と3422が付随車化され、3894と3895に改番された。2007年のダイヤ改正では特急のロングシート車運用にも充当されたが、2010年の特急の115km/h運転化で3300系の運用はなくなった。2011年時点では7両編成と8両編成が存在し、京都線・千里線で運用されている。7両編成は準急以下の種別に、8両編成は快速急行から普通までの各種別で運用されている。なお、京都河原町駅2号線発着は7両編成車で、大阪市営地下鉄堺筋線の乗り入れは8両編成車で行っている。また7両固定編成の車両が検査などで運用を離脱して本数が不足する場合には、8両編成の本系列が暫定的に7両編成となって運用されることがある。2014年から1300系が導入されたことにより、2300系を置き換えるための8両編成の7両編成化が進行し、3327F,3324F,3330F、3309Fが脱車、編成組み替えなどによって7両固定編成となった。2019年7月現在、8両編成5本40両、7両編成8本56両の計96両が在籍する。