De tre blev anholdt i en landsby i det sydvestlige Frankrig og de var i besiddelse af skydevåben og falske dokumenter.
Den ene af de tre er identificeret som separatisbevægelsens nye militære chef, oplyser de franske myndigheder.
Den tidligere militære chef, Mikel Garikoitz Aspiazu Rubina - også kendt som"Txeroki", blev anholdt i Sydfrankrig i sidste måned, skriver bbc.co.uk.
På trods af, at det ifølge de spanske myndigheder er lykkedes at reducere antallet af ETA-medlemmer, har organisationen alligevel haft held med at gennemføre regelmæssige angreb.
Blandt andet mistænkes ETA for at stå bag nedskydningen af en 71-årig forretningsmand i den baskiske by Azpeitia den 3. december.
ETA's fire årtier lange kamp for en selvstændig baskisk stat i det nordlige Spanien har ført til mere end 800 drab.