BMW анонсировала M3 GTS в ноябре 2009 года, а производство началось в 2010 году. Модель GTS была разработана как "дорожно-легальная модель, ориентированная на клубный спорт" и выпускалась только в кузове купе. Изменения по сравнению с обычным M3 включают модернизированный двигатель, уменьшенную снаряженную массу, измененную подвеску, модернизированные тормоза и регулируемую аэродинамику.

В GTS используется двигатель, увеличенный до 4,4 л (269 куб. см), мощность которого составляет 331 кВт (444 л. с.). Единственным вариантом трансмиссии стала 7-ступенчатая коробка передач с двойным сцеплением (M-DCT), а официальное время разгона 0-100 км/ч (0-62 миль/ч) для GTS составляет 4,4 секунды.

Автомобиль весит на 136 кг (300 фунтов) меньше, чем обычная M3, благодаря более легкой центральной консоли и дверным панелям, поликарбонатным боковым и задним стеклам, отсутствию задних сидений и удалению звукоизоляции.

Suspension changes include adjustable camber angle and ride height, a rigidly mounted rear axle and revised dampers. The front brakes were upgraded to 6-piston callipers with 18 mm (0.7 in) larger discs, and the rear brakes were upgraded to 4-piston callipers with 18 mm (0.7 in) larger discs. Aerodynamics are adjustable via the front apron and the angle of the rear wing. Production was limited to 135...