.NET Framework
Windows 7に標準搭載されている。Visual Studio 2008以降で開発可能。Windows 8以降では既定で無効化されており、インターネット接続もしくはインストールメディアを利用して明示的な有効化すなわちインストールが必要となる。バージョン3.0と同様、CLRのバージョンは2.0のままで、いくつかの追加が行われている。.NET Framework 3.5のリリースと同時に基本クラスライブラリ (BCL) はMicrosoft Reference Licenseのライセンス下で公開された。また、J#言語が開発言語として対応を終了した。サポート終了は、バンドルしているWindowsのサポート終了日か2028年10月10日のどちらか短い方となる。
主に含まれる変更点は
ASP.NET AJAXの対応
Language Integrated Query
C#とVBコンパイラの変更
等がある。
CLRから見たプロセス空間のようなもので、それぞれ独立したドメインの中でコードを動作させることができる。一つのアプリケーションはCLRを一つしかホストできないが、CLRには複数のアプリケーションドメインを持つことができる。