M代表1972年成立的BMW Motorsport GmbH， 它將頂尖的賽車技術應用與寶馬各個車系， 是寶馬的高性能車的象徵。 但被冠以“M”的3系直到1986年才姍姍來遲……
第一代 M3 E30(1986~1992)
第一代底盤編號為E21的寶馬3系並沒有推出其M系列高性能版本。 第一台M3是基於E30底盤， 於1986年正式推向市場， 並大獲成功——在六年間銷售了約19000輛。 其在E30 3系的基礎上加裝車尾擾流板， 增加尾窗的下垂長度， 降低了風阻係數。 同時他搭載了當年堪稱傑出的2.3L(S14B23)引擎，
第二代 M3 E36(1994~2000)
1993年， 編號E36的M3車型推出。 這次， 寶馬在保持其原有優良駕控感的同時， 也對乘坐舒適性進行了提升。 其車身長度從上一代的4346mm增加至4433mm， 而軸距也從原來的2565mm加長到2700mm， 內部空間顯得更為寬敞。 但M3終究是為高性能而生， 這一代的他開啟了寶馬S50直六發動機的輝煌。 一台導入了VANON可變進氣系統的S50B30直列六缸引擎採用了前中置設計， 除了能獲取較大輸出性能之外， 也可改善車身配重以提升車輛的操控性。
2000年， E46的M3車型代替了已停產的E36型。 他的身上搭載了一台排氣量為3.2升的S54直列6缸汽油引擎， 這款由Motorsport GmbH設計的自然吸氣發動機在活塞運動速率方面已接近F1賽車引擎， 最高動力輸出可達338hp。 配合新設計的SMG 6速順序式變速器， 第三代M3可在5.2秒內完成百公里加速， 最高車速則被鎖定在257km/h。 2001年， 寶馬更推出了M3 GTR， 其最大動力被拔高至350hp， 再加上37.2 kgm的大扭矩， 其動力在當年已堪比Porsche 911 GT2及Ferrari 550 Barchetta這樣的頂級超跑。 截止2006年，第三代M3上的銷量超過了9萬輛。
第四代 M3 E92(2007年9月~今)
M3最新款為2007年推出的M3 E92，經過了Motorsport GmbH全新定制修改後，其僅有20%的部件是和寶馬3系共用的，包括車身外殼，車門，行李箱蓋，車窗和前後照明系統，客戶還可對鋁制引擎蓋、碳纖維強化塑膠車頂和鋁制懸掛提出定制要求。在第四代M3，寶馬棄用了直列6缸360馬力發動機，替換為一台改良自M5的4.0升V8自然吸氣發動機，同時為了加快發動機的回應速度，新M3還採用了單缸獨立節氣門技術。在一系列的改進下，新M3的最大動力輸出達到了420hp的新紀錄，再加上7速手/自一體的M-DCT雙離合器變速箱，新M3的百公里加速時間僅為4.8秒，比上一代提高了0.4秒。對於第四代M3，寶馬推出了轎車版、旅行版以及硬頂敞篷版等多個車型，預計在週期內其銷量將會超過10萬輛。
M3最新款為2007年推出的M3 E92，經過了Motorsport GmbH全新定制修改後，其僅有20%的部件是和寶馬3系共用的，包括車身外殼，車門，行李箱蓋，車窗和前後照明系統，客戶還可對鋁制引擎蓋、碳纖維強化塑膠車頂和鋁制懸掛提出定制要求。在第四代M3，寶馬棄用了直列6缸360馬力發動機，替換為一台改良自M5的4.0升V8自然吸氣發動機，同時為了加快發動機的回應速度，新M3還採用了單缸獨立節氣門技術。在一系列的改進下，新M3的最大動力輸出達到了420hp的新紀錄，再加上7速手/自一體的M-DCT雙離合器變速箱，新M3的百公里加速時間僅為4.8秒，比上一代提高了0.4秒。對於第四代M3，寶馬推出了轎車版、旅行版以及硬頂敞篷版等多個車型，預計在週期內其銷量將會超過10萬輛。