To kvinner og en mann ble arrestert med flere kilo heroin i bagasjen i 2008.
Ifølge kinesisk lov straffes smugling av over 50 gram narkotika med døden.
Elizabeth Batain (38), Sally Ordniario-Villanueva (32) og Ramon Credo (42) fikk lov å ta imot besøk av slektninger den siste timen før de ble henrettet med giftsprøyte.
De tre var ikke klar over at de ville bli henrettet onsdag, selv om deres dommer ble kunngjort tidlig på dagen, skriver nyhetsbyrået AP.
– De gav oss bare en time sammen med henne. De har ingen barmhjertighet, skrev søstra til Ordniario-Villanueva i en tekstmelding til resten av familien.
Naboer, slektninger og aktivister holdt over natten våkenetter i hjemmene til de dømte, hvor de ba om at Kina skulle omgjøre dødsdommen.
Den romersk-katolske kirken som er motstander av dødsstraff, holdt messe i hovedstaden Manila.
Droppet Nobels fredspris-utdeling for å redde liv
I et forsøk på å få Kina til å skåne filippinerne, besluttet landets president Benigno Aquino III ikke å sende en representant til fjorårets Nobels fredsprisutdelingen i Oslo.
Det var året da Norge hedret Liu Xiaobo, en fengslet kinesisk dissident. En avgjørelse Kina mildt sagt var misfornøyd med. Men det var ikke nok til å stanse henrettelsene.
– Det er en trist dag for oss. Helt til siste minutt gjorde vi alt vi kunne for å få henrettelsene utsatt, sa Filippinenes visepresident Jejomar Binay i et TV-intervju.
Amnesty International sier Kina er verdens største bøddel, med tusenvis av mennesker som blir henrettet hvert år. Filippinene har derimot avskaffet dødsstraffen.
Dette er første gang at filippinske borgere blir henrettet i Kina.