Attacken skedde på måndagen i ett skogsreservat i den östra delen av det västafrikanska landet.
En inhemsk soldat saknas också efter bakhållet som riktades mot en patrull som spanade efter tjuvjägare.
Ingen har tagit på sig ansvaret för överfallet. En säkerhetskälla uppger för nyhetsbyrån AFP att "terrorister" låg bakom:
– Det är mycket olyckligt, men de tre västerlänningarna blev avrättade av terrorister.
I början av april dödades tre poliser och fem medlemmar av en volontärstyrka i en by, också i östra Burkina Faso. Tiotals män på motorcyklar utförde angrepp, enligt lokala myndigheter. Kort dessförinnan dödades tre personer i samma by.
Burkina Faso är ett fattigt land, där våldet från jihadister från närliggande Mali har ökat sedan 2015. Fler än 1 200 personer har dödats och över en miljon har tvingats lämna sina hem.