三段式連續加熱爐采取預熱期、加熱期、均熱期的三段溫度制度。在爐子的結構上也相應地分為預熱段、加熱段和均熱段。一般有三個供熱點，即上加熱、下加熱與均熱段供熱。斷面尺寸較大物料的加熱，多采用三段連續加熱爐。
料坯由爐尾推入后，先進入預熱段緩慢升溫，出爐煙氣溫度為850-950度，最高不超過1050度。料坯進入加熱段后，強化加熱，表面迅速升溫到出爐所要求的溫度，允許物料內外有較大的溫差。最后，物料進入溫度稍低的均熱段進行均熱，表面溫度不再升高，而是使斷面上的溫度逐漸趨于均勻。均熱段的溫度一般為1250-1300度，即比物料出爐溫度高約50度。現在連續加熱爐的加熱段及均熱段的溫度有提高的趨勢，加熱段超過1400度，煙氣出爐溫度也相應提高，同時也很重視溫度分布的均勻性，各段溫度可以分段自動調節。
近年來由于能源緊張，出現了一個新動向，即不強調爐子的生產能力，而強調節能，爐子由高產型向節能型演變。延長了預熱段和整個爐長，降低煙氣溫度，爐底強調下降，熱耗也降下來。
