D
分析:题目给出等腰三角形有两条边长为3和5,而没有明确腰是多少,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:当腰为3时,三边长分别为3,3,5,符合三角形的三边关系,则其周长是2×3+5=11;
当腰为5时,三边长为5,5,3,符合三角形三边关系,则其周长是2×5+3=13.
所以其周长为11或13,故选D.
点评:本题考查了等腰三角形的性质;题目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.