Ab 1999 wurde der neue BMW Alpina B3 3.3 der Baureihe E46 gefertigt.
1998 wurde zuvor ein Prototyp mit dem 3,2-l-Motor des B3 3.2 auf der Birmingham Autoshow vorgestellt. Das Serienmodell wurde formal auf dem Genfer Auto-Salon 1999 und der Kombi auf der Birmingham Autoshow 2000 vorgestellt. Die Karosseriebasis boten zunächst der 328i (M52TÜ) und später dann der 330i (M54). Als Modellvarianten standen zur Wahl: Limousine, Coupé, Cabriolet (Cabrio) und Kombi (Touring). Ab 2001 wurde der B3 auch in einer Allradantriebs-Variante angeboten, deren Premiere auf dem Genfer Auto-Salon desselben Jahres stattfand. Ab 2002 wurde dann der BMW Alpina B3 S mit 224 kW maximaler Leistung und 362 Nm maximalem Drehmoment hergestellt. Seine Premiere fand auf der Mondial de l’Automobile 2002 statt. Bei beiden E46-B3-Modellen verwendete Alpina den E36-US-M3-Grauguss-Motorblock (S52B32/US) als Grundlage und modifizierte diesen, da sich sowohl der M52TÜ als auch der M54-Motorblock dafür nicht eigneten.