Frazier Glenn Miller Jr, 74, riktade in sig på platserna i Kansas förra året och kommer att dödas genom dödlig injektion.
Johnson County District Domare Thomas Kelly Ryan sade: "Ditt försök att föra hat till detta samhälle, att föra terror till detta samhälle, har misslyckats."
Miller svarade på domen genom att ropa "hej Hitler" innan han avlägsnades från rättssalen.
Han dömdes för ett mord, tre mordförsök och överfall och vapenanklagelser.
Miller, även känd som Frazier Glenn Cross, representerade sig själv under rättegången.
Han erkände att han dödade William Corporon, 69 år, och hans sonson Reat Griffin Underwood, 14 år, utanför Judiska samhällscentret i Overland Park i Kansas.
Terri LaManno, 53 år, dödades utanför en judisk pensionsanstalt.
Miller berättade för jurymedlemmarna att han "kände" att de skulle sätta honom i dödscell, och han brydde sig inte om vilken dom han skulle få.
Han sa att han var motiverad att döda judar innan han dog eftersom han tror att de har för mycket makt.
Innan skottlossningen grundade Miller flera vita supremacistiska grupper och sprang senare två gånger för valt kontor på en vit makt plattform.
En domare har dömt en vit supremacist till döden för att ha dödat tre personer vid två judiska centra.