从3.x系列开始, 微软的Windows操作系统才算真正走上了正轨, 同时也为微软今天的辉煌埋下了伏笔. 1990年5月22日, Windows 3.0正式发布. 前两个Windows版本糟糕的性能, 可以说多少受到了当时硬件因素的制约. 不过, 这样的羁绊在上世纪90年代已经不复存在了, 个人电脑的功能越来越强大, 在用户的计算机上, Windows的运行速度也随之流畅了起来. 而微软也趁机在这个中加入了虚拟设备驱动的支持, 使得Windows有了非常好的可扩展性, 而这种优势也一直保持到了今天. 虚拟技术的运用不仅提升了硬件兼容性也提升了软件的兼容性, 从Windows 3.0开始, MS-DOS的程序终于可以在一个单独的窗口中运行了. 此外, 这一版的操作系统还改进了内存管理技术和对286、386处理器的支持, 并且有越来越多的Windows标准组件被加入. 借着Windows 3.0成功, 微软于1992年3月18日发布了Windows 3.1. 这是一个可靠性很高的版本, 很少崩溃. 多媒体技术的加入使这一版本开始支持音频和视频的播放. 同时, Windows 3.1引入可缩放的TrueType字体技术, 使得Windows成为了重要的桌面出版平台. 接下来, 微软又分别在1992年底和1993年底发布了Windows for Workgroups 3.1和Windows for Workgroups 3.11, 加入了一系列的网络协议支持. 随着1992年微软正式进入中国, Windows逐渐开始在国内流行起来. 1994年发布的Windows 3.2是很多国内用户第一次接触的Windows操作系统, 它的简单易用性深深吸引了中国的电脑玩家. Windows 3.2根据Windows for Workgroups做了不少本地化工作, 事实上, 这是微软针对中国市场而专门开发的产品, 它只有中文版.

值得一提的时, 从Windows 3.1起, 微软的开始了为每个Windows产品加入研发代号的习惯. Windows 3.1的代号是 "Janus"  (两面神) , Windows for Workgroups 3.1是 "Kato"  (一个漫画人物) , 而Windows for Workgroups 3.11则是 "Snowball" .

1990年, Windows 3.0刚刚推出便一炮而红. 只用了6周的时间便卖出了50万份拷贝, 这是史无前例的. 而1992的Windows 3.1, 仅仅在最初发布的2个月内, 销售量就超过了100万份. 至此, Windows操作系统最终获得用户的认同, 并奠定了其在操作系统上的垄断地位. 自那时起, 微软的研发和销售也开始进入良性循环. 1992年, 比尔•盖茨成为世界首富, 轰动全球.

Windows NT 3.x

开发Windows NT的历史大概要追溯到1988年, 这个系统本来是由微软和IBM联合研制的NT OS/2 (OS/2 3.0版) . 当时, 微软试图打入工作站市场, 而Windows支持的Intel X86芯片并不是工作站处理器, 所以, 微软就雇用了DEC公司的团队来专门开发这个产品. 后来, 由于Windows 3.0的成功, 微软决定把NT OS/2的程序开发接口由OS/2 API改为Windows API. 这一举动引起了IBM的不满, 两家公司就此分道扬镳. IBM继续开发自己的OS/2, 而微软则把OS/2 NT改名为Windows NT, 并推向市场, 这就是Windows NT 3.1.

[提示] 关于NT这个名字的意思, 有人说这是New Technology (新技术) 的缩写. 另一种说法则认为这个名字来源于微软研发时使用的Intel i860 CPU模拟器, 因为Intel i860 CPU的代号为 "N-Ten"  (N10), 所以就有了NT这个名字.

Windows NT 3.1于1993年发布. 从表面上看, 它和Windows 3.1并无太大区别. 然而, 由于完全重写的纯32位内核, 注定了Windows NT是一个优秀的新产品, 比Windows 3.x系列强大得多. 它既可以在专业的工作站上使用, 也可以在基于Intel芯片的PC机上运行. 从此, 微软在商用和家用市场都有了自己的主打产品. 第二年, 开发代号为 "Daytona" 的Windows NT 3.5发布. 这一次, 微软把NT操作系统分为了工作站版本和服务器版本, 这也为后来NT非商业系列的开花结果埋下了种子. Windows NT 3.5包括了新的开机画面, 类似于Windows for Workgroups 3.x的用户界面, 以及改进的OLE (对象嵌入) 技术. 由于大量新技术的加入, Windows NT 3.1和3.5成为了微软在商用市场最好的试金石.