生于台北，1923年赴日本留学，首先进入京都美术工艺学校。后转入关西美术学院西洋画科，受严格的学院派教育。1927年回台湾，和倪蒋怀、廖继春创办「赤岛社」。1929年荣获台湾美术展览会特选第一名。杨氏于1931年赴法国留学，并潜心研究欧洲诸大博物馆所藏名画，次年他的作品入选法国秋季沙龙。1934年返台，并在教育会馆举行个展，同年秋季与陈澄波、廖继春等人组成「台阳美术协会」。杨氏举行过多次个展，并多次在台湾美术展上获奖。其中比较重要的展览有1973年和1983年分别在国立历史博物馆举行的「杨三郎油画个展」和「杨三郎油画回顾展」。1995年，国父纪念馆举行「杨三郎近作展」杨氏以其在画坛上卓越的成就，曾于1986年荣获国家文艺特别贡献奖。