รุ่นที่ 4 หรือ E46 ได้ยกเลิกการผลิตเกียร์ธรรมดาแบบปกติลงทั้งหมด โดยหันไปผลิตเกียร์ธรรมดาแบบไร้คลัตช์ (ควบคุมเกียร์ได้เองแบบเกียร์ธรรมดา แต่เวลาเปลี่ยนเกียร์ไม่ต้องเหยียบคลัตช์ จึงสนุกได้แบบเกียร์ธรรมดา แต่ขับสบายเหมือนเกียร์อัตโนมัติ) และเกียร์ธรรมดาแบบอิเล็คโทรไฮเดราลิค (เหมือนเกียร์ธรรรมดาแบบไร้คลัตช์ แต่มีระบบเซนเซอร์เปลี่ยนเกียร์ได้เองเมื่อถึงความเร็วที่ควรเปลี่ยนเกียร์แล้วแต่ไม่มีคำสั่งเปลี่ยนเกียร์จากผู้ขับขี่) ในขณะที่เกียร์อัตโนมัติแบบทั่วไปก็ยังมีอยู่ ตัวถังยังมีหลากหลายทั้งแบบวากอน, คูเป้, แฮทช์แบ็ค, ซีดาน และแบบเปิดประทุน ครบถ้วน

เครื่องยนต์มีตั้งแต่เครื่องยนต์ขนาด 1900 ซีซี 8 วาล์ว 4 สูบ 105 แรงม้า ประหยัดน้ำมัน ไปจนถึงเครื่องยนต์ขนาด 4000 ซีซี 32 วาล์ว 8 สูบ กำลังสูงสุด 507 แรงม้า แรงบิดสูงสุด 502 นิวตัน-เมตร ครอบคลุมความต้องการเกือบทุกรูปแบบของผู้ใช้รถ ทำให้มียอดขายยอดเยี่ยม และในปี พ.ศ. 2545 E46 ได้ทำยอดขายสูงสุดเป็นประวัติการณ์ของ 3 ซีรีส์ นับตั้งแต่เริ่มผลิตมา โดยสามารถขายได้ถึง 561,249 คันในปีเดียว

บีเอ็มดับเบิลยู 3 ซีรีส์ ได้รับคัดเลือกจากนิตยสารชื่อดัง "Car and Driver" ให้เป็น 1 ใน 10 รถยอดเยี่ยมประจำปี ทุกปีตลอดระยะเวลา 7 ปีที่ผลิต (อันที่จริง ตั้งแต่ พ.ศ. 2535 มาจนถึงปัจจุบัน บีเอ็มดับเบิลยู 3 ซีรีส์ ได้รับคัดเลือกเป็นรถยอดเยี่ยมประจำปีมีตลอด 17 ปีซ้อนแล้ว)

สำหรับประเทศไทยมาในปี 2543 ไมเนอร์เชนจ์ในปลายปี 2545 มีรุ่นที่ขายคิอ 318i, 318iSE, 323i, 323iSE, 330i, 320ci และ 325i convertible โดยรุ่นนี้เปลี่ยนจากยนตรกิจมาเป็นบริษัทแม่มาทำตลาด รุ่นที่ขายดีมี 318i และ 323i รุ่นนี้ยังหารถสภาพดีได้ไม่ยากแต่ค่าอะไหล่นับว่าแพงกว่า E36 อยู่มากเหมือนกัน[2]