Depois de comparecerem perante um juiz de Liège (sudeste da Bélgica), elas foram liberadas.
As três pessoas presas - dois homens (um francês e um belga) e uma belga - foram indiciadas por "participação em atividades de um grupo terrorista".
"A investigação permitiu determinar, principalmente, que várias pessoas teriam ido para a Síria para se juntar ao Estado Islâmico", afirmou a Procuradoria federal pela manhã.
A investigação não tem ligação com os atentados de 13 de novembro em Paris, no qual 130 pessoas morreram, destacou o órgão.
No total, dez pessoas foram postas sob custódia depois de nove batidas nas comunas de Molenbeek, Koekelberg, Schaerbeek e Etterbeek em Bruxelas, a pedido de um juiz de instrução de Liège especializado em Terrorismo.
Material de informática e telefones celulares foram apreendidos nas batidas policiais, acrescentou a Procuradoria.
Cerca de 500 belgas são suspeitos de aderirem, como combatentes, às fileiras de grupos extremistas, como o Estado Islâmico. O EI assumiu a autoria dos atentados de 13 de novembro.