Paceman Milnes, 22, var en del av laget som knöt 2012 County Championship efter undertecknandet 2011.
Lewis, 24 år, deltog åtta gånger i T20 Blast i somras och McKay, 20 år, var ställföreträdare för Wicketkeeper Tim Ambrose.
"Alla tre har gett allt och det kommer att bli tråkigt att se dem gå", sade chefen för cricket Dougie Brown.
"Särskilda möjligheter på högre nivå har varit begränsade, sedan de skrev på sina första professionella kontrakt, så vi tror att det ligger i deras intresse att titta på nya möjligheter."
Warwickshire trio Tom Milnes, Tom Lewis och Pete McKay ska lämna klubben i slutet av säsongen när deras kontrakt löper ut.