L'impostazione dell'abitacolo della Serie 3 termica riprende quello dell'elettrica, con il nuovo BMW Panoramic Vision, l'ampia strumentazione digitale alla base del parabrezza, lo schermo dell'infotainment da 17,9" con i lati inclinati e il volante multifunzione con razza centrale nella parte superiore.
Di serie, per tutta la gamma, le sedute anteriori sportive con regolazioni elettriche e memoria, oltre al riscaldamento e alla funzione di massaggio; su richiesta, i sedili M Sport e il riscaldamento per quelli posteriori. In alternativa all'impianto audio di serie si può chiedere quello firmato Harman Kardon. Il sistema operativo BMW OS X di ultima generazione, sviluppato su architettura Android, integra la tecnologia Alexa AI per l'assistente vocale e consente gli aggiornamenti software over the air.
Nella versione termica, la Serie 3 più potente in gamma è la M350 xDrive, unica variante a montare il sei cilindri in linea 3.0 TwinPower Turbo: 326 kW (443 CV) e 580 Nm complessivi, con trazione integrale xDrive di serie, 0-100 km/h in 4,1 secondi e 250 km/h limitati elettronicamente.
Tra le modalità di guida sarà resa disponibile nel 2027, tramite aggiornamento software, la funzione Drift Moment che trasferisce l'intera coppia all'asse posteriore. Questo modello prevede l'assetto adattivo M di serie, con l'avantreno a doppio quadrilatero e il retrotreno a cinque bracci misti alluminio-acciaio, freni anteriori a pinza fissa a quattro pistoncini e pneumatici maggiorati 245/40 R19 all'anteriore e 255/40 R19 al posteriore.
Il modello d'attacco è la BMW 318, con il quattro cilindri in linea da 2.0 litri mild hybrid a 48 V da 115 kW (156 CV) e 250 Nm di coppia, capace di uno 0-100 km/h in 9,5 secondi e una velocità massima di 215 km/h. La BMW 320 monta lo stesso motore, ma con potenza portata a 155 kW (211 CV) e coppia di 330 Nm: 0-100 in 7,4 secondi e 240 km/h di velocità massima.
Quanto alle elettriche, la gamma resta quella già nota: la i3 40 xDrive da 275 kW (374 CV) con batteria da 82,8 kWh e autonomia Wltp fino a 710 km, seguita dalla i3 50 xDrive da 345 kW (469 CV) con 108,7 kWh e 912 km di range. Entrambe montano un powertrain dual motor con architettura a 800 Volt, funzione V2L e potenze in corrente continua rispettivamente fino a 300 e 400 kW.