Polisen har bekräftat att två av kvinnorna var anhållna i sin frånvaro och att de greps. Den tredje kvinnan förhördes men är inte misstänkt för brott.
Enligt medieuppgifter misstänks en av kvinnorna för krigsförbrytelser, folkmord och brott mot mänskligheten.
En av kvinnorna är på sannolika skäl misstänkt för krigsförbrytelser, och den andra är skäligen misstänkt, säger en åklagare till Sveriges Radio (SR).
Kvinnorna hade med sig sex barn.
Enligt uppgifter till SVT ska alla de svenska kvinnor som lever i IS-läger i nordöstra Syrien flygas till Sverige i tre olika omgångar i september. Ett tiotal svenska kvinnor och uppåt ett tjugotal barn är fortfarande kvar i lägren.
Rättegång eller frihet?
Det har visat sig svårt att granska och döma personer som återvänder hem från IS-kontrollerade områden.
– Jag hoppas att Sverige åtminstone undersöker möjligheterna att ställa dem inför rätta, säger Shiyar Ali, Sverigerepresentant för det kurdiska självstyret, till SVT Nyheter.
Åklagarna har enligt SR tid fram till torsdagen att fatta beslut om huruvida kvinnorna ska begäras häktade.
Källor: SVT, SR, Aftonbladet