三氯化铀通常是用细的金属铀或氢化铀粉末和氯化氢气体在250～300℃时反应制得，也可以用氢或金属锌在450～650℃下还原四氯化铀来制备(这两种方法所制得的产品不容易达到高纯度，而且装置较复杂，要求材料纯度较高)。还有一种较简便的方法，即热分解四水四氯铀酸盐来制备高纯度的三氯化铀。
制法 将1～5g的UCl4和大过量的NH4Cl加入到由80cm3甲基氰、2.5cm3水和3.5cm3丙酸组成的混合溶液中，振荡混合物直至四氯化铀全部溶解，静置两小时。然后，将溶液从没溶的氯化铵中过滤出去，并在惰性气氛下通过轻轻振荡，用2.4%的锌汞齐还原滤液，具有完整晶形的紫红色沉淀NH4UCl4·4H2O立即形成。过量的水可能会导致形成一个分离的可能是由不同的水合铀的氯络合物组成的油相。过滤沉淀，用脱过气的甲基氰和新蒸馏的乙醚洗涤，并在减压下25～35℃下干燥约20min，可储存于15℃以下的密封管中，产率为80%。
取1～3gNH4UCl4·4H2O与过量的NH4Cl一起置于一长40cm直径2cm的石英管密封端底部，离底部大约有10cm处，试管变细，所以很容易密封，试管的另一端安装一个带接头的磨口真空旋塞。用炉子加热试管，同时将系统抽真空到10-6Pa，在25～80℃下分解至少需要7h，压力应一直保持在10-4Pa以下。最后令温度慢慢升高到400℃，制得UCl3产品。
在室温下呈橄榄绿色，300℃时转变为浅红棕色，温度高于450℃时转变为深紫色，冷却至室温则又恢复为橄榄绿色。六方晶系晶体，a＝7.442A（1A=0.1nm，下同），c=4.320A。用比重瓶测量其密度为5.46g/cm3，计算密度为5.51g/cm3。熔点835℃。固体蒸气压可用下式表示(P—mmHg，T—K)：
lgP=-12000/T+10.0
远远小于其他氯化铀的蒸气压。有吸湿性，但比四氯化铀小。易溶于水，成为红紫色溶液，但会立即产生氢气而变为四价铀的绿色溶液。溶于冰醋酸成为红色溶液，不溶于四氯化碳、三氯甲烷、乙酸。可与甲酰胺、甲醇反应。
1.疏水参数计算参考值（XlogP）:无
2.氢键供体数量:0
3.氢键受体数量:0
4.可旋转化学键数量:0
5.互变异构体数量:无
6.拓扑分子极性表面积0
7.重原子数量:4
8.表面电荷:0
9.复杂度:8
10.同位素原子数量:0
11.确定原子立构中心数量:0
12.不确定原子立构中心数量:0
13.确定化学键立构中心数量:0
14.不确定化学键立构中心数量:0
15.共价键单元数量:1
