1988年，编号为E34的第三代宝马5系列轿车向全球发布。值得一提的是，这一代的5系有比E28更宽大的车身，而重量却比上一代只多了5％，这就使这一代的5系轿车拥有更坚固的车身和更优秀的操控性能。
在机械方面，第三代BMW 5系可谓是“大跃进”的一代，1992年推出的BMW 520i和BMW 525i轿车发动机罩下装备了一台VANOS连续可变正时配气系统的6缸发动机，这是世界上首批采用连续可变正时配气系统的发动机，赋予了宝马6缸发动机当时最出色的动力输出品质。1993年推出的BMW 530i和BMW 540i装备了新开发的V8缸发动机，不仅是BMW 5系上首次装备8缸发动机，也代表宝马在时隔21年后再次涉足制造V8发动机。此外，一些新变型的BMW 5系车款也相继推出。1985年，一款新的被命名为“Touring”的旅行车型第一次出现在这一系列中。
BMW 5系出色的品质带来的是市场销售的大幅增长。从1987年到1995年,超过133万辆第三代BMW 5系驶下生产线，比前一代的销售量增加了80%。也正是从这个时候开始，BMW 5系成了和奔驰E级行政级别轿车成了平起平坐的竞争对手。1991年，随着一辆BMW 518i在天津港卸船，宝马正式进入中国大陆市场，中国人开始认识BMW这个汽车品牌。