På måndagen förklarade Högsta domstolen alla församlingens handlingar ogiltiga tills de avstod.
De tre lagstiftarna säger att de gick med på att lämna lagstiftaren för att bryta det fortsatta dödläget.
Utan platserna förlorar oppositionen en kritisk två tredjedelars majoritet.
Den så kallade supermajoriteten skulle göra det möjligt för oppositionen att anta en effektivare utmaning för Nicolas Maduros regering.
De skulle kunna ändra författningen och utse nya domare i högsta domstolen.
"Vi förkastar helt detta utslag", sade de tre lagstiftarna på ett brev som lästes i parlamentet.
Men deras beslut skulle "hjälpa till att befria parlamentet från det institutionella bakhåll de vill leda det in i", tillade de.
Begäran från de tre lagstiftarna - Julio Haron Ygarza, Nirma Guarulla och Romel Guzamana - godkändes av den oppositionella församlingen.
Medlemmarna i regeringsvänliga blocket firade beslutet som "en seger för folket".
"Vi applåderar detta steg, som sätter nationalförsamlingen tillbaka inom ramen för lagenligheten", säger pro-regeringen lagstiftare Hector Rodriguez.
Den nyvalda nationalförsamlingen hade trotsat Högsta domstolens utslag och svor i de avstängda lagstiftarna förra veckan.
Fyra lagstiftare utestängdes av Högsta domstolen - tre från oppositionen och en allierade med regeringen - efter att Socialistpartiet påstod oegentligheter under omröstningen den 6 december för en ny församling.
Oppositionen hävdade att domen var avsedd att befria den från den avgörande två tredjedelars majoritet.
Utan de fyra lagstiftarna har oppositionen 109 platser och regeringen 54. Med de fyra förbjudna lagstiftarna får oppositionen de 112 platser den behöver för att nå den så kallade supermajoriteten.
De fyra politikerna kommer alla från den glest befolkade sydvästra staten Amazonas.
Venezuelas högsta domstol har nästan alltid uttalat sig till förmån för regeringen under de senaste 17 årens socialistiska regering under president Maduro och hans föregångare, den framlidne Hugo Chavez.
Tre oppositionspolitiker i Venezuela har gått med på att ge upp sina platser i nationalförsamlingen medan valmyndigheterna undersöker anklagelser om att rösta oegentligheter.