O último Service Pack para o Windows XP, o SP2, foi lançado em Agosto de 2004, alguns meses de atraso em relação à data original de lançamento, que era Junho de 2004. Este não é o caso com o SP3, que foi adiado por alguns anos enquanto a Microsoft trabalhava no Windows Vista.

O SP3 inclui funcionalidades lançadas anteriormente como atualizações.

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Suporte para o WPA2, a mais recente solução de segurança para redes sem fio derivada do padrão IEEE 802.11i.

Melhorias na detecção de roteadores black-hole (detecção de roteadores que estão descartando pacotes silenciosamente). O Windows XP SP3 vem com esta proteção habilitada por padrão.
ITS 2.5, que é necessário para o Microsoft System Center Configuration Manager 2007 e o Windows Live OneCare.

Peer Name Resolution Protocol (PNRP), que permite que aplicações do Windows XP se comuniquem com programas do Windows Vista que usam PNRP.

Windows Installer 3.1, que contém novos e melhoradas funcionalidades e corrige alguns problemas encontrados pela Microsoft no Windows Installer 3.0.

Digital Identity Management Service (DIMS), que permite aos usuários logados em qualquer PC em um domínio acessarem silenciosamente todos os certificados e chaves privadas para aplicações e serviços.

MMC 3.0, que é um framework que oferece navegação, menus, barras de ferramentas e fluxos de trabalhos comuns através de diversas ferramentas.

M, que oferece melhor confiabilidade, segurança e conformidade com o XML 1.0 e XML Schema 1.0 W3C Recommendations,bem como o System.Xml 2.0.

Criação e manutenção de filtro IPsec. O XP SP3 reduz o número de filtros necessários para implementação de isolação de servidor e domínio. Além disso, o Simple Policy Update remove os requisitos para filtros de permissão para infraestrutura de rede explícita.

Opções de Segurança melhorado: ele inclui mais textos descritivos para explicar as configurações e assim prevenir uma configuração incorreta.

Network Access Protection (NAP), que é uma plataforma de aplicação de diretivas presente no Windows Vista, Windows Server 2008 e Windows XP SP3 para proteger melhor os ativos de rede ao aplicar conformidade com os requisitos de saúde do sistema.

A partir de 29 de Abril, todos os utilizadores do Windows XP SP2 poderão fazer a atualização para o SP3.