三岁的小孩牙痛时，可以进行口腔检查，拍摄X光片等进行诊断，根据不同病因，具体治疗如下：

1、龋齿：如果牙冠部形成龋洞，可应用锐利挖匙去除大块腐质，酒精消毒，采用氧化锌丁香油酚暂时封闭窝洞。疼痛缓解后进行双层垫底，使用复合树脂等充填。

2、嵌塞食物：如果乳牙邻接关系较差，牙齿间隙经常嵌塞食物残渣，刺激牙龈乳头红肿、胀痛等，可以应用牙签、冲牙器等剔除食物，牙龈表面涂碘甘油来减轻疼痛，并让孩子少吃芹菜等粗纤维食物，减少牙菌斑的滞留。

3、牙髓炎及根周炎：乳牙发生深龋或隐裂引发牙髓炎或根尖周炎时，可以在局麻下磨开髓腔并摘除牙髓，应用碘仿糊剂等充填根管，最后充填窝洞。