Markit/CIPS tillverknings inköpschefsindex sjönk till 49,2 från 50,7 i mars. En avläsning under 50 indikerar fallande utgång.
Det är första gången som verksamheten inom sektorn har minskat sedan mars 2013.
Företagen skyllde på svag inhemsk efterfrågan, en nedgång i nya affärer från utlandet och osäkerhet inför EU-omröstningen.
En avmattning inom olje- och gasindustrin, som är en stor kund för brittiska företag, drabbar också produktionen.
Indexet för orderingång sjönk i april till 50.4, från 51,9 föregående månad, vilket motsvarar treårslägret i februari.
Rob Dobson, chefsekonom på Markit, sade: " Enligt denna bevisning sjunker tillverkningsproduktionen nu i en kvartalsvis takt på omkring 1%, och kommer sannolikt att fungera som ett hinder för ekonomin igen under andra kvartalet och sätta större press på tjänstesektorn för att upprätthålla BNP-tillväxten.
"Arbetsmarknaden för tillverkningsindustrin påverkas också, med uppgifter som signalerar nära 20.000 förlorade arbetstillfällen under de senaste tre månaderna."
Förra veckan visade officiella siffror att den brittiska ekonomiska tillväxten avtog till 0,4 % under årets första kvartal från 0,6 % i slutet av 2015, vilket understöddes av tjänstesektorn.
David Noble, gruppchef vid Chartered Institute of Procurement and Supply (CIPS), sade: "Nya farhågor om ett uppehåll i den brittiska tillverkningsindustrin har nu blivit verklighet.
"En atmosfär av djup oro byggs upp i hela tillverkningskedjan, äter upp nya beställningar, minskar den brittiska exporten och sätter fler arbetstillfällen i riskzonen.
"En känsla av oro i hela sektorn orsakas av bestående volatilitet inom olje- och gasindustrin, minskat förtroende för detaljhandlare och den osäkerhet som skapats genom EU-omröstningen."
I Markit/CIPS-undersökningen konstaterades att nya exportorder minskade för fjärde raka månaden i april, då världsekonomin fortsatte att avta. Ett mått på sysselsättningen inom tillverkningsindustrin var också lägre än 50 mark för den fjärde raka månaden.
Lee Hopley, chefsekonom vid tillverkarnas organisation, EEF, sade: "Den skarpa nedgången till en tre år låg och ytterligare en månad rapporterade nedskärningar av arbetstillfällen kan vara det tydligaste tecknet ännu att folkomröstning osäkerhet börjar tynga den reala ekonomin.
"Detta är dock bara ännu ett halmstrå på baksidan av en sektor som redan brottas med den kämpande olje- och gassektorn, vilket dämpar den inhemska efterfrågan och de svaga utsikterna till ordning från andra delar av världen, som alla misslyckas med att skapa någon motvikt till den politiska osäkerheten på hemmaplan."
Den brittiska tillverkningsindustrin minskade för första gången på tre år i april, vilket framgår av en undersökning, vilket ökar oron för ekonomins styrka.