日本幕末文久元年(公元1862年)一月四日，三好学诞生于岩村藩(今属岐阜县)位于江户的藩邸，是为岩村藩士族三好友卫的次子。日本明治新政府成立后，1869年由于实行奉还版籍政策，三好学一家由东京迁回岩村町。1872年奔走于藩政改革的其父突然辞世，之后的1873年其母将他送往位于福井县三国町的伯父中岛性善任住持的西光寺寄住。

三好学寄住于福井县期间进入当地的修斋小学校就读三年，1879年三好学从石川师范学校毕业，后参加了训导录用考试合格通过，于1880年三月18岁的三好学开始出任土岐小学校校长之职。三好学在任校长期间，编写图书《小学修身读本全三卷》《生理小学》《土岐郡地诗略》并发行。

三好学校长任上三年后辞退校长职务，于1882年开始进入东京大学预备门学习，学满后于1885年正式入学东京大学理学部生物学科。1889年三好学从东京帝国大学理学部植物学科完成学业顺利毕业，后进入大学院继续深造。

1891年三好学接受帝国大学大学院指令开始出国留学，在德国莱比锡大学Wilhelm Pfeffer教授门下进行菌丝与花粉管的化学向性研究工作。

1895年三好学留学结束归国，同年出任东京帝国大学教授并被帝国大学授予理学博士学位。

三好学入职东京帝国大学教授之后继续从事植物研究工作，在职期间发表论文100篇以上，出版相关书籍100种以上。

1919年出任日本史迹名胜天然纪念物调査委员会委员

1920年经推举入选帝国学士院会员

1922年出任东京帝国大学理学部附属植物园长

1923年出任东京植物学会会长，同年从东京帝国大学辞退教授职务，被授予东京帝国大学名誉教授

1927年出席主持夏威夷天然纪念物保存会议

1929年参加主持第四回太平洋学术会议

1932年出任日本植物学会(前身为东京植物学会)会长

1939年5月11日三好学因患急性肺炎辞世并被葬于东京多摩灵园

死后被追赠勲二等旭日重光章

三好学从德国留学归国后积极引入欧洲植物学先进思想及理论

第一次将“生态学”一词引入亚洲，并阐述了生态学与生理学的区别

首先揭示出“景观”一词的概念

倡导自然保护学说，并第一次提出“纪念物”概念，推进日本《天然纪念物保存法》于1911年的建立

近代樱花与鸢尾研究领域的权威与第一人