Перше покоління (E21; 1975–1983)
Перше покоління з кузовом E21 було представлене публіці у липні 1975 року на Олімпійському стадіоні у Мюнхені. Спочатку був доступний кузов у вигляді дводверного седана, а 1978 року з'явився дводверний кабріолет. Розмір седана становив 4355 мм завдовжки, 1610 мм завширшки і 1380 мм заввишки. Назви моделей складається з трьох цифр, наприклад "320", перша з яких означає 3-ю серію, решта об'єму мотора в літрах, якщо між ними поставити десятку кому. У прикладі двигун має об'єм 2,0 літра. Якщо в кінці стоїть буква «i», значить інжекторний мотор.
Кермо з рейковою передачею, передня підвіска типу MacPherson, а задня незалежна з поперечним важелем. Гальма з підсилювачем на передніх колесах були дисковими, тоді як на задніх колесах були барабанні гальма. Мотор розташований спереду із приводом на задні колеса. Спочатку була тільки чотириступінчаста ручна коробка Getrag, в 1980 можна було вибрати п'ятиступінчасту трансмісію, а також автоматичну триступінчасту коробку передач ZF 3 HP-22.
Чотирьохциліндрових моторів було три об'ємом 1,6, 1,8 і 2,0 літра потужністю від 74 до 123 к.с., шестициліндрових моторів два об'ємом 2,0 і 2,3 літра потужністю 121 і 141 к.с. Всі двигуни бензинові, дизельних варіантів не було.
Друге покоління (E30; 1982–1994)
Дизайн другого покоління був придуманий в 1978 дизайнером NSU Ro 80 Клаусом Луте, а масове виробництво почалося в 1982 році. Усього за період було випущено близько 2,3 млн автомобілів. Зовні автомобіль схожий на попередню версію із двома фарами. Спочатку були доступні два кузови - 4-х і 2-х дверний седан, а потім з'явився кабріолет і 5-ти дверний універсал.
Лінійка двигунів дуже розширилася. Чотирициліндрові бензинові двигуни об'ємом 1,6, 1,8 і 2,0 літра потужністю від 90 до 192 к.с., шестициліндрові об'ємом 2,0, 2,3, 2,5 і 3,3 літра потужністю від 123 до 197 л. .с. Вперше з'явилися дизельні шестициліндрові мотори об'ємом 2,4 літра потужністю 84 (атмосферний) та 114 (турбований) л.с.
Загалом було доступно вісім коробок передач для різних моделей – п'ять механічних і три автоматичних. Механічні трансмісії 4-х та 5-ти ступінчасті фірми Getrag. Автоматичні коробки 3-х та 4-х швидкісні фірми ZF.
Третє покоління (E36; 1990–2000)
У Європі третє покоління представили 1990 року. Автомобіль став довшим, вищим і ширшим за попереднє покоління, а також подовжили колісну базу на 130 мм. Розташування двигуна спереду з приводом на задню вісь. За весь період вироблено близько 2,3 млн автомобілів. Вперше кузов став доступним у формі хетчбека. Усього типів кузовів стало п'ять: 2-х дверне купе, 2-х дверний кабріолет, 3-х дверний хетчбек, 4-х дверний седан і 5-ти лверний універсал.
Лінійка двигунів також розширилася та повністю перейшли на інжекторні моделі. Чотирьохциліндрові мотори: два об'ємом 1,6 літрів потужністю 98 і 101 к.с. та шість об'ємом 1,8 літрів потужністю від 111 до 138 л.с. Шість шестициліндрових двигунів об'ємом від 2,0 до 2,8 літрів потужністю від 150 до 190 к.с. Дизельних моторів п'ять об'ємом 1,8 та 2,5 л.с. потужністю від 89 до 141 к.с., все з турбонаддувом. Трансмісій на вибір чотири варіанти – 5-ти та 6-ти ступінчаста механіка або 4-х та 5-ти ступінчастий автомат.
Четверте покоління (E46; 1998–2006)
У травні 1995 року було схвалено зовнішній дизайн E46. Чотирьохдверний седан з'явився у 1998 році, купе та універсал з'явилися у 1999 році, кабріолет у 2000 році та хетчбек (compact) у 2001 році. Корпус E46 був заявлений жорсткішим на 70%, ніж попередник E36. Розташування двигуна попереду із приводом на задні колеса, а також з'явився повнопривідний варіант. Електроніка стала більш інтегрованою, включаючи використання системи CAN-шини.
Лінійка бензинових двигунів 4-х і 6-ти циліндрових включає 13 модифікацій об'ємом від 1,6 до 3,0 літра потужністю від 103 до 235 к.с., все з прямим упорскуванням. Дизельних моторів - п'ять варіантів об'ємом 1,8, 2,0 і 3,0 літра потужністю від 114 до 201 к.с., все з турбонаддувом. Ручні коробки передач - 5-ступінчаста ZF S5-39 і Getrag S5D, 6-ступінчаста ZF S6-37. Автоматичні трансмісії - 4-ступінчаста GM 4L30-E, 5-ступінчасті GM 5L40-E і ZF 5HP19 а також 6-ступінчаста SMG-II.
П'яте покоління (E90, E91, E92, E93; 2004–2013)
Дизайн для п'ятого покоління 3-ї серії було заморожено у середині 2002 року, а серійне виробництво розпочалося у грудні 2004 року. Розташування двигуна попереду із приводом на задні колеса або повний привід. Типи кузовів були такі – 4-х дверний седан (E90), 5-ти дверний універсал (E91), 2-х дверне купе (E92) та 2-х дверний кабріолет (E93). Седан став трохи довшим і ширшим за попереднє покоління. Спереду використовуються алюмінієві стійки MacPherson, а задня є сталевою 5-ланковою підвіскою.
Лінійка бензинових двигунів включає 19 моделей 4-х і 6-ти циліндрових об'ємом від 1,6 до 3,5 літрів потужністю від 114 до 322 к.с. Дизельних моторів 12 модифікацій 4-х та 6-ти циліндрових об'ємом від 1,6 до 3,5 літрів та потужністю від 114 до 282 к.с., все з турбонаддувом. Трансмісія на вибір автоматична чи механічна. Усього за весь період було випущено близько 3 млн. автомобілів.
Шосте покоління (F30, F31, F34, F35; 2011 – поточний час)
Наприкінці 2011 року випустили шосте покоління 3 серії БМВ. Тут вперше стали використовувати бензинові двигуни з турбонаддувом та кермо з електропідсилювачем (замість гідропідсилювача). Типи кузовів були 4-х дверний седан (F30), 5-ти дверний універсал (F31), 5-ти дверний хетчбек (F34, Gran Turismo) та 4-х дверний седан з подовженою колісною базою (F35). Для моделей з кузовами купе та кабріолет було виділено нову назву серії – BMW 4 Series.
Бензинових двигунів дев'ять модифікацій об'ємом від 1,6 до 4,0 літрів потужністю від 130 до 320 к.с., а також один бензиновий у тандемі з електродвигуном (гібридний) потужністю 340 к.с. Дизельних моторів 13 модифікацій об'ємом від 1,6 до 3,5 літрів потужністю від 114 до 310 л. Трансмісія автоматична (8-швидкісна ZF 8HP45 або ZF 8HP50) або механічна (6-швидкісна Getrag GS6-17BG або Getrag GS6-45BZ).
2015 року покоління пройшло косметичний фейс-ліфтинг у зовнішньому вигляді, а також численні внутрішні зміни.