Tidligere var det bekreftet at to barn og en voksen var død.
Det tredje barnet døde i ettermiddag på sykehus av skadene, melder Neiuwsblad.be. I tillegg er 10 barn og to voksne såret. Tilstanden er livstruende for to av barna.
Det var 18 barn mellom tre og seks år i barnehagen da angrepet skjedde.
Dramaet utspant seg i byen Dendermonde, som ligger vest for hovedstaden Brussel.
Psykiatrisk pasient
Gjerningsmannen flyktet fra stedet på sykkel, men ble pågrepet kort tid etter. Han skal være pasient ved en psykiatrisk institusjon i nærheten, ifølge flere medier, men det har ikke myndighetene bekreftet.
Representanter for myndighetene sier at mannen er rundt 30 år. Han ringte på døra, og da de ansatte åpnet løp han opp i annen etasje og angrep tre av barna.
Mannen, som hadde malt ansiktet svart og hvitt, skal ha sagt at han hadde et spørsmål han trengte svar på.
Gikk amok
- Han gikk amok. Det er blod over alt, sier nestlederen for kommunens sosiale tjenester.