La joya de la corona del M3 E46 fue la versión CSL (Coupe Sport Lightweight), que debutó en 2003, que contaba con paneles de la carrocería y paragolpes de fibra de vidrio de carbono, además de ventanas traseras más finas.

Además, el motor subió a 360 CV y 370 Nm, y el chasis se reconfiguró a conciencia. El resultado era una aceleración de 0 a 100 en el entorno de los 4,0 segundos y un tacto de conducción único. Tan solo se fabricaron 1.350 ejemplares del CSL pero, si hablamos de la generación en su conjunto, las cifras son mucho más impresionantes: de 2000 a 2006, se produjeron 85.766 coches.