Début 1990, la troisième génération de la série 3 (E36) est commercialisée. Due au designer Pinky Lai (sous la supervision de Claus Luthe), cette nouvelle génération adopte une ligne plus dynamique et des dimensions plus importantes, ce qui lui a permis d'obtenir le prix de la plus belle voiture de l'année de 1991. Les premières versions sont la 316i (100ch), la 318i (113ch) et la 325i (192ch). La gamme est rapidement complétée par la 320i (six-cylindres de 150ch) ainsi qu'un Diesel fin 1991 avec la 325td (115ch). Les six-cylindres à essence reçoivent courant 1992 une mise-à-jour technique optimisant le couple à faible et moyen régime sans modifier leur puissance maximale. Ce système de distribution variable est baptisé VANOS par BMW et ne travaillait au départ que sur les soupapes d'admission.
En 1993, la E36 reçoit une déclinaison plus puissante du moteur Diesel. La 325td de 115 ch est remplacée par la 325tds (143ch). L'installation d'un échangeur air/air ("intercooler") permet un meilleur rendement du moteur.
