Barnen var mellan nio och elva år gamla. Ett fjärde barn blev skadat men överlevde.
Enligt polisen hade barnen kommit hem från skolan och strax blivit utskickade att fånga in boskapen. Det är tillåtet för vissa folkgrupper att bo i naturreservatet och låta djuren beta där – trots faran med lejon, geparder och leoparder.
– Jag vill uppmana nomadgrupperna att vara försiktiga med farliga djur, särskilt när de ber sina barn sköta boskapen, sade Arushas polischef Justine Masejo.
Förra året flyttades 36 lejon från Serengeti för att de hade angripit både människor och tamdjur.