寶馬 M3 不同版本的馬力差異較大。

第一代 M3 代號 E30，引擎源自自家 M1 縮小的直列六缸，初期排量 2.3L，最大馬力 195 匹，后期 Sport Evolution 版本排量 2.5L，馬力 238 匹。

第二代 E36 引入直列六缸 3.2L 的 S52B30 引擎，初期最大馬力 286 匹，后期排量增加至 3.2L，最大馬力 321 匹。

第三代 E46 最高功率 252kW。

第四代 E92 采用高轉速的 V8 引擎，排量 4.0，最大馬力 420 匹。

第五代采用 3.0L 雙渦輪增壓引擎，代號 S55B30，最大馬力 431 匹，GTS 版馬力上漲到 500 匹。

全新寶馬 M3 分為雷霆版和 M xDrive 雷霆版，均搭載 3.0 升直列六缸雙渦輪增壓發動機，最大功率 510 馬力，峰值扭矩 650 牛·米，雷霆版 0100 公里/小時加速時間 3.9 秒，M xDrive 雷霆版能在 3.5 秒破百。

澳洲警方使用的寶馬 M3 四門版其 3.0T 直列六缸引擎能輸出 450 馬力和 550 牛·米。

新款寶馬 M3 作為中期改款車型，雷霆四驅版動力提升 20 馬力達到 530 馬力。

現行 G80 世代寶馬 M3 Competition 擁有 510 匹的最大馬力和 650 牛·米的扭力輸出。

普通版寶馬 M3 搭載的 S58 3.0 升直列 6 缸雙渦輪引擎，其最大馬力通常為 480 匹。

Competition 車型的馬力可達 510 匹。

中期改款的新款寶馬 M3 標準版車型最大功率 480 馬力，最大扭矩 550N·m，雷霆版車型最大功率 510 馬力，峰值扭矩 650N·m。

在德國改裝大廠 Manhart 的精心調校下，MH3 GTR 擁有 650 匹最大馬力輸出和 800 牛·米的扭力。