欧洲联盟三巨头（英语也写作EU three、EU big three、EU trio），指德国、法国、意大利3国（3国为欧洲各共同体初创成员国中经济体量、人口数量、国土面积等最大3国）。或者特别是在与伊朗进行关于伊朗核计划的全面协议磋商时，指作为欧洲国家的法国、德国、英国。
2003年，法国、德国、英国开启尝试限制伊朗核问题的谈判，最终达成2003年10月21日的德黑兰宣言和2004年11月15日自愿性的巴黎协定。
随着2004年欧洲联盟扩大，欧洲联盟三巨头在欧洲联盟的影响减小，除了在对伊朗谈判方面影响不减，这三国更多地通过欧洲联盟六国集团采取行动。
欧洲联盟三巨头+3（E3+3），指的是这三国和中国、俄罗斯、美国共六国。后三国于2006年加入了欧洲联盟和伊朗进行的外交谈判，因而形成了这一机制。在美国和俄罗斯，这六国被称为P5+1（即五个联合国安全理事会常任理事国加德国）。
意大利曾被请求加入，但意大利首相西尔维奥·贝卢斯科尼因为意大利与伊朗的经济联系较为紧密拒绝了提议。罗马诺·普罗迪带领的下届政府改变立场，意大利外交部长马西莫·达莱马得以在2006年、2007年参与了六方加伊朗的会谈，成为七国加伊朗会谈，这七国也被称为P5+2（即五个联合国安全理事会常任理事国加德国、意大利）。西尔维奥·贝卢斯科尼在2008年重掌政权，意大利再次离开了对伊朗的谈判。2014年，在意大利新首相马泰奥·伦齐的请求下，意大利外交部长费代丽卡·莫盖里尼被任命为为欧盟外交和安全政策高级代表（这一职务有欧盟外长之称）。这一任命据说是非正式地回报意大利的参与意愿，因为对伊朗的谈判已经进入尾声，谈判将达成详细的联合全面行动计划。
为维护欧洲各计划使之在2016年英国脱离欧盟公投后平稳运行，法国、德国、意大利重新组成了“三巨头”，并且在柏林、巴黎、文托泰内举行的各类三方峰会上呼吁更广泛的融合。
