วินโดวส์ 3.x (อังกฤษ: Windows 3.x) เป็นกลุ่มผลิตภัณฑ์ระบบปฏิบัติการตั้งแต่ปีค.ศ. 1990 ถึงปีค.ศ. 1994 ซึ่งเป็นช่วงที่ได้ประสบความสำเร็จอย่างกว้างขวาง และกลายเป็นคู่แข่งหลักกับแมคอินทอช
วินโดวส์ 3.0 เป็นรุ่นต่อจากวินโดวส์ 2.0 ได้ออกวางจำหน่ายวันที่ 22 พฤษภาคม พ.ศ. 2533 (ค.ศ. 1990) ซึ่งมีการปรับเปลี่ยนส่วนต่อประสานกราฟิกกับผู้ใช้ขึ้นมาใหม่ รวมถึงพัฒนาความสามารถทางเทคนิคอย่างการบริหารจัดการหน่วยความจำ เพื่อใช้ประโยชน์จากหน่วยประมวลผลอินเทล 80286 และ 80386
โปรแกรมออกแบบสำหรับดอสสามารถรันได้ในวินโดวส์ อย่างไรก็ตามเกมส่วนใหญ่ยังต้องการเข้าถึงดอสโดยตรง โปรแกรมบริหารไฟล์เดิมบนดอสนั้น ได้ถูกแทนที่ด้วยโปรแกรม "Program Manager" และ "File Manager" ซึ่งออกแบบมาสำหรับวินโดวส์ตั้งแต่รุ่น 3.0 โดยเฉพาะ ทำให้การเรียกใช้โปรแกรมต่าง ๆ ง่ายขึ้น โปรแกรมย่อยหลายโปรแกรมได้รวมมาในวินโดวส์รุ่นนี้อย่างเช่น Notepad Calculator และ Solitaire เป็นต้น
วินโดวส์ 3.1 (ชื่อรหัส: Janus) ได้ออกวางจำหน่ายวันที่18 มีนาคม พ.ศ. 2535 (ค.ศ. 1992) ซึ่งได้รวมฟอนต์ TrueType และฟอนต์คุณภาพสูงอื่น ๆ ทำให้เป็นรุ่นแรกที่ถือเป็นแพลตฟอร์มสำหรับการพิมพ์อย่างจริงจัง รุ่นนี้ยังได้รวมโปรแกรมอย่าง Minesweeper แทนที่ Reversi
วินโดวส์ 3.11 นั้นเป็นอัปเดตสำหรับวินโดวส์ 3.1 ซึ่งไม่ใช่ตัวเต็ม โดยคล้ายคลึงกับ Service Pack ในรูปแบบปัจจุบัน สำหรับผู้ที่ไม่มีวินโดวส์ 3.1 นั้นก็ได้มีแผ่นสำหรับตัวเต็มสำหรับวินโดวส์ 3.11 เช่นกัน ออกจำหน่ายครั้งแรกเมื่อวันที่ 31 ธันวาคม 2536
วินโดวส์สำหรับเวิร์กกรุป 3.1 ได้ออกวางจำหน่ายเดือนตุลาคม พ.ศ. 2535 ซึ่งเป็นรุ่นที่มีความสามารถเสริมมากกว่าวินโดวส์ 3.1 โดยรองรับระบบเน็ตเวิร์กในตัว รวมถึงโพรโทคอลต่าง ๆ อย่างการแชร์ข้อมูลด้วย SMB ผ่านโพรโทคอล NetBEUI หรือ IPX นอกจากนั้นยังรวมโปรแกรมเกม Hearts
วินโดวส์สำหรับเวิร์กกรุป 3.11 ได้ออกวางจำหน่ายเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2536 ซึ่งรองรับการเข้าถึงไฟล์ 32-บิต และการเปลี่ยนทิศทางเน็ตเวิร์ก 32-บิต ส่วนประกอบ Winsockนั้นจำเป็นสำหรับความสามารถเน็ตเวิร์ก TCP/IP บนวินโดวส์
วินโดวส์สำหรับเวิร์กกรุป 3.2 นั้นเป็นรุ่นที่ออกสำหรับตลาดประเทศจีน โดยใช้อักษรจีนตัวย่อในการแสดงผลจาก Ragnarok จากชาว แอสการ์ส
