本发明公开基于网桥实现三层路由转发的方法、系统及网关设备，其中，该方法包括：获取网桥需要转发的数据包，并获取所述数据包的目的IP地址，其中，所述网桥为：配置在网关设备操作系统中的虚拟设备；对所述目的IP地址进行路由查询，若有路由命中，则将所述数据包送入当前网桥所在的操作系统协议栈的网络层。该系统采用上述方法，在网桥处理接收到的数据包时筛选出需要按IP地址进行路由转发的数据包，并直接送入操作系统协议栈的网络层，方便于在现有的网络拓扑结构中快速部署新的网关设备。该网关设备内置有上述系统，在以网桥模式部署到现有网络拓扑结构中时，无需手动添加静态路由即可实现数据包的三层路由转发，减少了网络拓扑工作的作业量。