Выход релиза - 22 мая 1990 года. Эта версия операционки вышла с большим количеством улучшений и усовершенствована, однако не содержала ни мультимедиа, ни сетевых средств, поэтому быстро была заменена на доработанную версию Windows 3.1. Однако уже те улучшения, которыми Microsoft снабдила свою Windows 3.0, впечатляли: невиданный доселе и удобный графический пользовательский интерфейс; использование всего объема памяти, адресуемой микропроцессорами 80286, 80386 и выше; полная поддержка более мощного процессора Intel 386; программный, файловый менеджеры и менеджер принтеров (первый и второй дали пользователю большие, макинтошеподобные иконки и возможность использовать Drag-n-Drop); полностью переписанная среда разработки приложений с модулями драйверов виртуальных устройств (VxD), встроенной поддержкой приложений, работающих в дополнительной памяти (extended memory) и полная реализация управления приоритетным исполнением процессов MS-DOS. Несмотря на то, что Windows 3.0 довольно быстро заменила следующая версия, операционка была довольно благосклонно принята сторонними разработчиками, поскольку Microsoft выпустила инструмент разработки Software Development Kit (SDK), который позволял разработчикам сфокусироваться на написании приложений вместо драйверов устройств.
