答案：C

分析：题目给出等腰三角形有两条边长为6cm和3cm，而没有明确腰、底分别是多少，所以要进行讨论，还要应用三角形的三边关系验证能否组成三角形．

解答：解：当腰为3cm时，3+3=6，不能构成三角形，因此这种情况不成立．

当腰为6cm时，6-3＜6＜6+3，能构成三角形；

此时等腰三角形的周长为6+6+3=15cm．

故选C．

点评：本题考查了等腰三角形的性质和三角形的三边关系；题目从边的方面考查三角形，涉及分类讨论的思想方法．求三角形的周长，不能盲目地将三边长相加起来，而应养成检验三边长能否组成三角形的好习惯，把不符合题意的舍去．