De sade att dåliga förhållanden vid ett överbefolkat läger i Moria utgjorde en "allvarlig risk" för minst 3 000 migranter som bodde där.
En man i 20-årsåldern sades vara en pakistanier hittades död i sitt tält på måndag.
En 22-årig egyptisk man och en 46-årig syrisk man som delade tält dog förra veckan. Rapporter tyder på att de inhalerade giftiga ångor från värmare.
Grekisk polis utreder nu dödsfallen.
Lokala medier har pekat på koloxidförgiftning som en möjlig orsak till dödsfall, eftersom det kalla vintervädret har tvingat många invandrare att använda värmare och vedeldade spisar för att hålla sig varma.
"Något måste ge," International Rescue Committee Grekland direktör Panos Navrozidis citerades som säger av Reuters. "Vi kan inte tolerera denna meningslösa förlust av liv."
Läkarna i världen välgörenhet sade dåliga förhållanden i lägret utgjorde "allvarlig risk" för migranter.
Mer än 60 000 migranter och flyktingar - många av dem från konfliktdrabbade länder som Syrien, Irak och Afghanistan - bor för närvarande i läger runt om i Grekland.
Hjälpgrupper säger att många av lägren är överbefolkade, med Human Rights Watch som beskriver förhållandena i vissa av dem som "förödmjukliga och volatila".
En anmärkning om terminologi: BBC använder termen migrant för att hänvisa till alla personer på resande fot som ännu inte har avslutat den rättsliga processen för att ansöka om asyl. Denna grupp omfattar människor som flyr krigshärjade länder som Syrien, som sannolikt kommer att beviljas flyktingstatus, liksom människor som söker jobb och bättre liv, som regeringar sannolikt kommer att härska över är ekonomiska invandrare.
Hjälpgrupper har larmat om tre migranters död på Lesbos-ön i Grekland inom en vecka.