Windows 3.1 est la dernière version majeure 16 bits deMicrosoft Windows. Elle a été lancée le. Techniquement, Windows 3.1 se caractérise par l'abandon dumode réel dans l'exécution de Windows. Il faut donc un ordinateur doté au minimum d'un microprocesseur80286 pour utiliser Windows 3.1.
Ce système incluait le support des policesTrueType ainsi que plusieurs polices utiles pré-installées, faisant pour la première fois de Windows une plate-forme acceptable pour le traitement de texte. Une fonction similaire était disponible sousWindows 3.0, toutefois par l'installation d'un outil de tierce partie,Adobe Type Manager (ATM).
Windows 3.1 a été conçu avec le souci de préserver la compatibilité avec les versions antérieures. Windows 3.1 et 3.11 ne supportaient pas beaucoup de formats de fichiers : par exemple, pour les images, pas deGIF ni deJPEG ; seuls lebitmap 8 bits (éventuellementRLE) ou 24 bits étaient reconnus sans devoir installer des ajouts. De plus, à l'aide de pilotes graphiques adaptés, il était possible d'atteindre les résolutions telles que leXGA (1 024×768 pixels) avec une profondeur de couleurs de 24 bits pour un meilleur confort d'utilisation.
Une version spécifique de Windows 3.1 a été conçue pour les marchés d'Europe de l'Est et du Centre afin d'être compatible avec l'alphabet cyrillique, cette version comprenant des polices avec desmarques diacritiques caractéristiques des langues est-européennes.
Comme dansWindows 3.0, on retrouve legestionnaire de fichiers et le gestionnaire de programmes (respectivementFile Manager etProgram Manager en anglais). Windows 3.1 a été le dernier Windows à ne pas inclure lemenu contextuel par clic-droit tel qu'on le connaît aujourd'hui. Ledémineur a remplacé leReversi à partir de cette version. On y retrouve égalementWinfax,Paint,Notepad (le bloc-notes), lacalculatrice Windows ainsi que Media Player.
En 1996, Windows 3.1 devient compatible avecInternet Explorer 2.0 (à l'origine conçu pourWindows 95) et ce jusqu'à la version 5.0 sortie en 1999 après que la compagnieFTP Software (qui est à l'origine du PC/TCP) ait fourni àMicrosoft les technologies nécessaires. Unclient de messagerie électronique 16 bits est également disponible pour Windows 3.1.
Il existe une mise à jour mineure vers Windows 3.11 distribuée en téléchargement, et sortie le 8 novembre 1993. Pour ceux qui ne disposaient pas de copie de Windows 3.1, un jeu de disquettes incluant directement Windows 3.11 fut également disponible.
Le support de Windows 3.1 et 3.11 s'est arrêté le.
Win32s était une extension deWindows 3.x nécessitant une machineIA-32 contenant la prise en charge d'un jeu très réduit d'instructionsWin32 (« s » veut dire « subset »). Win32s a été supporté par les compilateurs deMicrosoft jusqu'à1997, où la nouvelle configuration des compilateurs construisaient des exécutables où l'adresse de chargement n'est pas disponible et où la section.reloc est manquante (voir(en)relocation). Ce n'est en aucun cas un problème sur les systèmes d'exploitation nativement 32 bits, aussi appelés Win32 (Windows 9x/NT/XP et autres) car l'adressage virtuel permet au programme de considérer l’intégralité de la mémoire d’unsegment comme disponible.
La distribution standard était fournie avec un jeu nomméFreecell, dont la version 32 bits (fournie par ailleurs également avec Windows 9x/NT) permettait le test du bon fonctionnement desappels systèmeWin32. Lamise en œuvre deWin32 a été beaucoup plus complète sous Windows 95 qui était presque totalement compatible avecWindows NT 3.x.