这一代的宝马3系调整了车系命名的方式，四门版的叫E90，五门版叫E91，双门版叫E92，双门敞篷叫E93，统称为E90系列。这一代宝马3系的外观具有更强的攻击性，而且也更加贴近当下的审美。标志性的双肾还在但是造型有了变化。
内饰方面首次加入iDrive系统和液晶显示屏，而且前几代三系一直使用的倾向于驾驶员的中控台设计也没有了，配合豪华的内饰设计使得车内档次进一步提升。
动力方面，可以选择的有1.6L、1.8L和2.0L三种N46系列发动机，六缸版则替换成N52和N53系列，匹配的是6挡手动和自动变速箱。底盘依然是麦佛逊加多连杆的组合，不过后悬架改成了五连杆。
2007年，第五代M3在法兰克福车展上市，这一代M3使用了4.0L的V8发动机，最大马力超过400匹。到了后期又换上了一台4.4LV8，最大马力达到444匹。
第六代3系F30（2012-2019）
来到第六代车型，3系又更改了命名的方式，改用代号F，基础的四门版是F30，而国内的加长版是F35，同时3系的两门版自立门户成为宝马4系。
外观上，这一代3系的设计风格没有太大变化，只是大灯和中网等一些细节之处有所变化，看起来更加年轻并且具有运动气息。动力方面全部都换上了增压发动机，匹配的是采埃孚8AT变速箱。
由于两门版自立门户，所以第六代M3也取消了两门版，代号也改为了F80。动力方面使用的是S55型号3.0T直六发动机，最大马力431匹，最大扭矩550N·m。
第七代3系G20（2019至今）
2019年，第七代3系正式上市，代号再次发生改变，基础四门版为G20，国内的长轴版为G28。第七代3系在宝马的CLAR平台上打造，模块化的生产方式使得制造成本进一步降低。外观上，这一代3系主动将M系列的套件装车，使得外观极度具有攻击性，熏黑的大灯以及眼挑针式大灯非常凶悍。
内饰方面进一步强调了豪华感，除了有全液晶的仪表之外还有金属和皮革装饰的仪表台，并且搭载了第七代的iDrive车机系统。动力方面搭载了B系列2.0T高低功率发动机，并且还有混合动力版本。新平台使得底盘用料更轻更坚固，悬架是麦佛逊悬架的优化版双球节弹簧减震支柱，后悬架仍是多连杆。
