夫妻分居三年，若未通过法定程序办理离婚手续，仍然属于合法夫妻关系。以下是对这一问题的详细分析：

一、分居与婚姻关系的法律定义

1. 分居的定义：分居是指夫妻双方在婚姻关系存续期间，由于感情不和或其他原因而分开居住，不再共同生活。它只是一种居住状态的体现，并不影响婚姻关系的合法性。

2. 婚姻关系的解除：要解除婚姻关系，必须遵循法定的协议离婚或诉讼离婚程序。分居本身并不会自动导致婚姻关系的消灭。

二、分居三年对婚姻关系的影响

1. 不自动解除婚姻关系：无论分居多长时间，只要没有通过法定程序办理离婚手续，夫妻双方仍然是合法夫妻，具有夫妻之间的权利和义务。

2. 诉讼离婚中的考量因素：在诉讼离婚中，虽然分居三年本身并不直接导致离婚，但如果符合“因感情不和分居满二年”这一法定情形，并经法院调解无效，法院可据此认定夫妻感情确已破裂，从而判决准予离婚。但需要注意的是，这并不意味着分居满三年就自动解除了婚姻关系，仍然需要通过法院的判决来正式解除。

三、离婚的法定程序

1. 协议离婚：

   • 夫妻双方需自愿签订书面离婚协议，并亲自到婚姻登记机关申请离婚登记。
   • 离婚协议需载明双方自愿离婚的意思表示及对子女抚养、财产和债务处理等事项的协商一致意见。
   • 经过离婚冷静期后，婚姻登记机关会发给离婚证，此时婚姻关系才正式解除。

2. 诉讼离婚：

   • 一方可向有管辖权的人民法院提起离婚诉讼。
   • 法院在审理过程中，会综合考虑夫妻感情是否确已破裂（其中，因感情不和分居满二年是认定感情破裂的法定情形之一）以及是否有和好的可能等因素。
   • 若调解无效，法院会判决准予离婚，自离婚判决书或调解书生效时起，婚姻关系解除。

四、建议与提醒

• 如果夫妻双方已经分居并希望离婚，建议按照法定程序办理离婚手续，以确保双方权益得到保障。
• 在办理离婚手续时，应遵守相关法律法规，并确保双方就相关事项达成一致意见或经过法院调解处理。
• 如果有任何疑问或需要进一步的法律帮助，可以直接向我咨询，我会根据你的具体情况提供详细的法律建议。

综上所述，夫妻分居三年并不意味着自动离婚或不再是合法夫妻关系。要解除婚姻关系，必须遵循法定的协议离婚或诉讼离婚程序。