到了第四代E46，设计团队开始重视空气动力学的运用。车顶更具弧度，车身线条更加流畅、平滑。底盘部分由铝合金打造，承载了更多悬架部件，从而减轻簧下质量的负担，让汽车在行驶过程中更平稳。动力方面，标配77kW四缸发动机，M3版本的发动机功率则达到了265kW。2003年，E46加入ZHP性能包选项，提高了传动齿轮比。
2004年，第五代E90上市。此时的3系开始同时向运动性和舒适度发展，电子功能方面也有显著提升。E90进一步扩大了体型，为内部留出了更宽阔的空间，配置的真皮座椅可灵活调节，也可加热，充分考虑了用户的乘坐体验。同时，E90增加了更多的电子功能，它是首款搭载iDrive操作系统的3系车型，也拥有电动可调座椅、座椅记忆功能、卫星导航和前排座椅加热功能。标配的发动机功率达到了90kW，而M3版本甚至搭载了4.0L V8发动机，功率高达309kW。出色的舒适度、电子功能配置和动力性能帮助E90赢得了世界年度汽车奖荣誉。
2011年，第六代F30上市。这一代由于受到了欧6排放标准的限制，因此重心放在了节能减排上。引入了Efficient Dynamics（高效动力）策略。这种策略由智能能量管理系统和空气动力学组件组成。智能能量管理系统包含制动能量回收系统、电动助力转向系统和自动启停功能，空气动力学组件则包括风幕、主动式扰流板、鲨鱼鳃侧通风口、导气片和智能降阻进气格栅。该策略能够有效减少油耗和二氧化碳排放，同时提高续航能力。F30在满足欧6排放标准的同时，仍旧完成了对动力的提升。标配四缸发动机的功率为100kW，而M3版本重新用回六缸发动机，但功率提升至317kW。
第7代G20于2018上市，强化了操控与内饰部分。应用CLAR平台架构，由钢、铝和碳纤维组成，减轻重量的同时保持近乎完美的50:50前后配重，提供出色的操控性和驾驶乐趣。内舱的前排座椅宽大，包裹性良好，材质方面选用了Nappa皮革，皮革柔软、质感细腻、弹性良好，过滤了路面的细微震动，行驶过程更舒适。
从最初对动力的纯粹追求再到20世纪初对运动与舒适的均衡发展，无论是哪种风格的宝马3系都十分成功。早期3系在赛事中名列前茅。从1992年起，宝马3系连续22年进入《Car and Driver》杂志的年度十大最佳榜单，是上榜时间最长的车型。《Grassroots Motorsports》杂志在2009年将其评为过去25年中第二重要的高性能汽车。你更偏爱什么样的3系呢？