Die E46 Baureihe wurde als viertürige Limousine, als Touring, als zweitüriges Coupe, als Cabriolet und als Kurzversion Compact gebaut. 2004 wurde das kompakte Modell mit dem steil abfallenden Heck eingestellt. Der mangelnde Verkaufserfolg und die Nähe zum 1er BMW ließ die Entscheidung zum Produktionsende auch nicht schwer fallen. Beim BMW E46 Compact setzte BMW auf die gleiche Plattform und Technik, allerdings erhielt dieses Modell ein leicht anderes Front- und Heckdesign. Der BMW E46 Compact war zu dem das letzte Kompaktmodell der BMW 3er Reihe.
Das Spitzenmodell war der BMW E46 M3. Die M3-Variante war als zweitüriges Coupe und Cabriolet erhältlich. Eine viertürige M3 Limousine ist nur bei den älteren 3er Reihen und bei der aktuellen E90 Reihe erhältlich. In Sachen Technik vertraut dieser M3 auf einen rassigen Sportmotor mit 343 PS. Die Kraft stammt aus einem 3,2 Liter großen Sechszylinder. Das Prädikat des Engine of the Year wurde diesem Motor mehrmals verliehen. Neben dem Einsatz im M3 wurde dieser Motor auch im BMW Z4 M bis 2009 verbaut. Damit kann der Technik eine hohe Aktualität trotz der extremen Ausgereiftheit attestiert werden. Auch die Sportwagenmanufaktur Wiesmann vertraut nach wie vor auf dieses Sechszylindermodell mit 343 PS.
Die übrige Motorenpalette reichte vom 316i mit 105 PS bis zum 330i mit 231 PS. Die Motoren des 316i und 318i sind sparsame Vierzylindermodelle. Erst mit dem 320i kamen die typischen Sechszylinderbenzinmotoren zum Einsatz. Diese Motoren überzeugen mit einer extremen Laufruhe, einem kehligen Motorsound und einem hohen Drehmoment. Die Verbrauchswerte können heute noch mit leistungsähnlichen Vierzylindermodellen mit Turboaufladung verglichen werden. Als Spritschlucker geht nur der 325i durch. Dieser Motor besitzt den gleichen Motorblock wie der 330i, jedoch mit reduzierter Leistung auf 192 PS. Der Verbrauch liegt aber durch den Beschnitt auf gleichem Niveau wie beim 330i.
Bei den Dieseln ist der Topseller der 320d. Dieser Motor vertraut auf vier Zylinder und 136 PS. Während der Modellpflege wuchs die Leistung auf 150 PS. Der Dieselmotor überzeugt mit hohem Drehmoment, hoher Laufruhe und agilen Fahrleistungen. Natürlich war auch ein 330d Sechszylinderdieselmotor mit 204 PS erhältlich.
Das sportliche M-Paket für den E46 ist bei allen Modellreihen erhältlich und nähert das Fahrzeug optisch an das M-Modell an.