3권 3책으로 구성되어 있고, 장황은 황색지로 한 線裝本이다. 본문은 四周雙邊에 上內向二葉花紋黑魚尾이다. 3책의 발문 앞에 辛未(1751)季夏 芸閣開板이란 간사지가 있다. 辛未年(1751) 金在魯의 序와 같은 해의 洪啓禧의 跋이 있다.

본 도서는 총 3권3책 가운데 앞부분 2권2책은 『三韻聲彙』이고 뒷부분 1권1책은 『三韻聲彙補』로 두 종의 책이 합철되어 있다. 卷末에 “辛未季夏芸閣開版”이라는 刊記가 있어 1751년(영조 27)에 새로 찍었음을 알 수 있다. 본 도서는 조선 후기의 다른 운서들과 마찬가지로 모든 한자에 중국 한자음과 조선 한자음의 두가지 음을 기록하고 있다.
체제는 序文, 凡例, 洪武韻字母之圖, 諺字初中終聲之圖, 目錄, 本文, 跋文의 순서로 되어 있다. 序文은 金在魯가 썼는데 삼운성휘의 편찬과정과 편찬자인 홍계희의 학문에 대해 기술하고 있다. 범례는 14항으로 한자음의 성격과 편찬 방식에 대해 언급였다. 洪武韻字母之圖는 중국 한자음의 기준이 『洪武正韻』에 있음을 보여주며, 諺字初中終聲之圖는 한글에 대한 홍계희의 생각을 정리한 도표이다. 目錄은 각 운목별로 조선 한자음의 모음을 보여주고 있다. 本文에는 모두 12,965자의 한자를 각 운목별로 나누어 수록하고 있다. 운목은 106운으로 되어 있다. 다른 운서와 달리 조선 한자음을 먼저 표기하고 중국 한자음을 나중에 표기하였으며는데 조선 한자음은 비교적 당시 현실음을 보여주고 있다. 跋文은 홍계희가 직접 『삼운성휘』의 편찬에 대해 쓴 글이다.
본 도서는 『삼운성휘』에 수록된 한자를 224부수로 나누고 해당 한자의 뜻풀이 대신 운목을 표기하여 운서를 이용할 때 편리하도록 만들어진 옥편이다.

본 도서는 대표적인 조선 후기 운서로 수록된 한자를 한글의 순서에 따라 배열한 조선식 운서이다. 아울러 한자음의 표기 방식도 조선식으로 이루어진 주체적인 운서이기도 하다. 특히 수록된 한자음은 동시대에 편찬된 『御定奎章全韻』, 『華東正音通釋韻考』 등이 규범적인 모습을 보이는데 비해 당시 현실음을 그대로 보여주고 있다.

이 책의 국어학적인 특징은 18세기의 한글 자모수와 한국 한자음과 중국 한자음 관련 연구에 좋은 자료가 될 수 있다는 사실이다. 범례에 諺字初中終聲之圖에 언급되어 있는 한글 자모의 배열 등을 훈민정음의 예의편과 최세진의 훈몽자회를 빌려 설명하고 있다. 또, 한글 자모의 배열 순서도 언급하였으며, 와나 워 등을 合中聲 ㅐ등을 重中聲이라 하여 그 당시 이중 모음에 대한 인식을 보여 준다. 본문의 한자어에서는 한자음에 구개음화가 적용되어 표기되어 있음이 주목된다.