Niektórzy twierdzili, że BMW trochę się pospieszyło, wprowadzając czwartą generację serii 3 w listopadzie 1997 roku, ale jej fani uważali, że to był odpowiedni czas.
W czwartej generacji serii 3, znanej jako E46 w oznaczeniach fabrycznych, BMW poczyniło znaczący krok naprzód w segmencie kompaktowych sedanów sportowych. Już stała się wzorcem dla konkurencji i starała się utrzymać tę pozycję jak najdłużej, ale aby to osiągnąć, producent musiał się dostosować. I dokładnie to uczynił w modelu E46. Podczas gdy niektórzy krytykowali pojazd za brak komunikatywności z kierowcą w porównaniu do E36, inni chwalili go za komfort jazdy. Była to doskonała mieszanka tych dwóch czynników, a każdy mógł znaleźć wersję najbardziej odpowiednią dla siebie. Co więcej, wprowadzenie wydajnych silników turbodiesel zamieniło samochód w długodystansowego biegacza, który potrafił przejechać ponad 1000 km na jednym baku. Jeśli chodzi o design, nie był to tak znaczący krok naprzód.
Pod stylizacją autorstwa amerykańskiego projektanta Chrisa Bangle’a, czwarta generacja serii 3 miała zaktualizowany przedni pas, który nie był tak rewolucyjny jak w poprzedniej generacji. Mimo to, reflektory miały bardziej zaokrąglone linie, z podwójną krzywizną w dolnej części. Podobnie jak jego poprzednik, miał sygnalizatory skrętu zamontowane w rogach, które wyglądały tak, jakby były częścią głównej jednostki lampy, mimo że nie były. Pomiędzy nimi znajdował się już słynny grill w kształcie nerki, który po raz pierwszy został zintegrowany z pokrywą silnika, a nie jako osobny element. Niżej, na zderzaku, producent dodał szeroki wlot powietrza, a powyżej zamontowano lampy przeciwmgielne.
Z profilu, organiczne kształty serii 3 kontynuowały trend bio-designu, który miał zniknąć z przemysłu. Mimo to, całość prezentowała się bardzo stylowo, z charakterystycznym długim przednim kapotem, kabiną przesuniętą do tyłu i krótkim tylnym pasem, jak w poprzednich modelach. Jednak pojawiło się więcej zaokrąglonych linii i wygładzonych krawędzi niż w E36. Aby nadać samochodowi bardziej ekskluzywny wygląd, BMW wprowadziło klamki w kolorze nadwozia we wszystkich wersjach. Model ten osadzono też na większych felgach aluminiowych w wyższych wersjach. Wszystkie wersje otrzymały aerodynamiczne progi boczne, co przyczyniło się do dobrej efektywności paliwowej pojazdu. Z tyłu, nowe lampy tylne zamontowane w rogach były wyższe i rozciągały się na pokrywę bagażnika. Ostatecznie, na dolnej części producent zamontował zderzak z tworzywa sztucznego z gumowym paskiem, który go ozdabiał i chronił przed drobnymi uderzeniami.
Wewnątrz, nawet podstawowe wersje miały funkcje i udogodnienia, które wcześniej były oferowane tylko jako opcje, takie jak klimatyzacja. Kierowcy mieli przed sobą deski rozdzielcze pokryte miękkimi, wysokiej jakości materiałami, a zestaw wskaźników zachował półokrągły daszek, jak w E36, chociaż był bardziej dopracowany. BMW kontynuowało tradycję tworzenia centralnej konsoli skierowanej ku kierowcy, co umożliwiało lepszą i łatwiejszą obsługę przycisków. Od tej generacji, seria 3 wyświetlała odczyty z komputera pokładowego na małym wyświetlaczu poniżej dużych wskaźników prędkościomierza i obrotomierza. Miejsce na nogi było nawet lepsze z tyłu niż w E36, ale grube przednie siedzenia zajmowały część tej przestrzeni.