– Bf 109Е-4 – внедрен комплекс доработок по опыту первых боев в Европе. В частности, на самолете появилась бронезащита (установлена бронеспинка, а чуть позже и бронезаголовник), изменена конструкция сдвижной части фонаря для упрощения его производства и улучшения обзора. Устанавливалась пушка MG FF/M, приспособленная для стрельбы патронами с более мощным метательным зарядом, что увеличивало начальную скорость снаряда. Часть самолетов оборудовалась двигателями DB 601N (1175 л.с.) с улучшенными высотными характеристиками. Такой вариант обозначался Bf 109E-4/N. Существовала и истребительно-бомбардировочная модификация. В общей сложности с весны 1940 г. построили 561 Bf 109Е-4 (включая 211 Bf 109Е-4/В, 20 Bf 109E-4/N и 15 Bf 109E-4/BN);
– Bf 109Е-5 и Е-6 представляли собой самолеты-разведчики на базе соответственно Bf 109Е-3 (29 машин) и Bf 109E-4/N (9);
– Bf 109Е-7 – вариант, приспособленный для подвески 300-л подвесного топливного бака или 250-кг бомбы на универсальном подфюзеляжном держателе. Штатным считался двигатель DB 601N, но встречались и машины с моторами DB 601А либо DB 601Аа. Дебютировал в бою в августе 1940 г. В общей сложности изготовлено 438 машин;
– Bf 109Е-8 – применен форсированный двигатель DB 601Е (1350 л.с.), усилено бронирование пилота. Существовал и разведывательный вариант Bf 109Е-9. Но как Bf 109Е-8, так и Bf 109Е-9 строился в очень небольшом количестве – осенью 1940 г., когда их запустили в серию, уже велась подготовка к производству новой модификации Bf 109F.
Самолеты Bf 109Е уже с 1939 г. поступали за рубеж. Несколько машин прибыло в легион «Кондор», хотя в боях гражданской войны принять участие они уже не успели, а по ее окончании были переданы Испании. 80 самолетов Bf 109Е- 1/Е-З в 1939-1940 гг. получила нейтральная Швейцария – здесь они эксплуатировались вплоть до 1949 г.
Стоит упомянуть и еще один интересный вариант – палубный истребитель Bf 109Т, предназначавшийся для так и не построенных немецких авианосцев. Первоначально построили десять предсерийных машин Bf 109Т-0, переделанных из Bf 109Е-1, а в конце 1940 г. на заводе «Физелер» началась постройка 60 серийных Bf 109Т-1. Правда, в связи с отказом от достройки авианосца «Граф Цеппелин» большинство самолетов выполнили в варианте Bf 109Т-2, лишенном оборудования для полетов с палубы. Такая модификация комплектовалась двигателем DB 601N и по своим характеристикам в основном соответствовала Bf 109E-4/N, а ее вооружение состояло из двух синхронных пулеметов MG 17 и двух крыльевых пушек MGFF/M.