Le modèle E46 M3 de BMW a été introduit en 2000 et comportait deux styles de carrosserie : coupé 2 portes ou cabriolet 2 portes.
Le coupé M3 a bénéficié du nouveau moteur S54 de 3,2 L de BMW - naturellement aspiré - délivrant une puissance massive de 343 ch et un couple de 273 lb-pi. Ces moteurs de nouvelle génération étaient couplés soit à une transmission SMG Drivelogic innovante, avec des palettes de changement de vitesse montées sur le volant (de type rallye), soit à une nouvelle boîte de vitesses à 6 rapports. En raison de règles plus strictes en matière d’émissions de CO2, ce modèle était doté d’une puissance moteur inférieure de 5 ch sur le marché nord-américain. Le coupé E46 M3 a été abandonné en 2006, laissant la place à la BMW M3 de 4e génération un an plus tard.