.NET Framework 3.5 Service Pack 1 版提供了以下新功能和改進：
ASP.NET 動態(tài)數(shù)據(jù)，它提供了豐富的框架，從而使用戶可以快速進行數(shù)據(jù)驅(qū)動的開發(fā)，而無需編寫代碼；ASP.NET AJAX 的一項新增功能，對管理瀏覽器歷史記錄提供了支持（支持后退按鈕）。有關(guān)更多信息，請參見 What’s New in ASP.NET and Web Development（ASP.NET 和 Web 開發(fā)中的新增功能）。
對公共語言運行時的核心改進包括：改進了 .NET Framework 本機映像的布局、選擇不再對完全受信任的程序集進行強名稱驗證、提高了應用程序啟動性能、改進了生成的代碼以縮短端對端應用程序執(zhí)行時間、選擇在 ASLR（地址空間布局隨機化）模式下運行托管代碼（如果操作系統(tǒng)支持）。此外，從網(wǎng)絡(luò)共享打開的托管應用程序在完全受信任環(huán)境下運行時與本機應用程序具有相同的行為。
提高了 Windows Presentation Foundation 的性能，包括縮短了啟動時間，提高了與位圖效果有關(guān)的性能。WPF 的其他新增功能包括：改善了對業(yè)務(wù)線應用程序、本機初始屏幕、DirectX 像素著色器的支持，并且新增了 WebBrowser 控件。
ClickOnce 應用程序發(fā)行者可以決定在適當情況下不進行簽名和加密，開發(fā)人員可以編程方式安裝 ClickOnce 應用程序以顯示自定義署名，并且 ClickOnce 錯誤對話框支持鏈接到 Web 上應用程序特定的支持網(wǎng)站。
實體框架是從現(xiàn)有的一套 ADO.NET 數(shù)據(jù)訪問技術(shù)發(fā)展而來的。利用實體框架，開發(fā)人員可以按照應用程序特定的域模型（而不是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫模型）來針對關(guān)系數(shù)據(jù)庫進行編程。有關(guān)更多信息，請參見 Getting Started with the Entity Framework（實體框架入門）。實體框架還引入了一些其他功能，包括支持 SQL Server 2008 的新類型、默認實體圖形序列化和實體數(shù)據(jù)源。在此版本中，實體框架支持 SQL Server 2008 中的新日期和文件流功能。圖形序列化工作可幫助開發(fā)人員生成將全部圖形建模為數(shù)據(jù)協(xié)定的 Windows Communication Foundation (WCF) 服務(wù)。實體數(shù)據(jù)源為希望使用實體框架的 ASP.NET 應用程序構(gòu)建者提供了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)源體驗。
LINQ to SQL 新增了對 SQL Server 2008 中的新日期和文件流功能的支持。
ADO.NET Data Services Framework 由滿足以下條件的模式和庫組合而成：支持將數(shù)據(jù)公開為一項基于 REST（具象狀態(tài)傳輸）的靈活數(shù)據(jù)服務(wù)，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部或整個 Internet 上的 Web 客戶端都可以使用該服務(wù)。ADO.NET Data Services Framework 支持基于任何數(shù)據(jù)源創(chuàng)建數(shù)據(jù)服務(wù)。通過與 ADO.NET Entity Framework 的充分集成，可以輕松公開基礎(chǔ)存儲架構(gòu)的概念視圖模型?？梢暂p松地從任一平臺訪問使用 ADO.NET Data Services Framework 創(chuàng)建的服務(wù)以及兼容的 Windows Live (dev.live.com) 服務(wù)。針對運行在 Microsoft 平臺上的客戶端應用程序提供了一組客戶端庫，以簡化與數(shù)據(jù)服務(wù)的交互。例如，基于 .NET Framework 的客戶端可以使用 LINQ 查詢數(shù)據(jù)服務(wù)，也可以使用簡單的 .NET Framework 對象層更新此服務(wù)中的數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在，Windows Communication Foundation 改進了對互操作性的支持，增強了部分受信任情況下的調(diào)試體驗，并且擴展了整合協(xié)議支持以便在 Web 2.0 應用程序中可以進行更廣泛的應用，從而使 DataContract 序列化程序變得更易于使用。
用于 SQL Server (SqlClient) 的 .NET Framework 數(shù)據(jù)提供程序新增了對 SQL Server 2008 中的文件流和稀疏列功能的支持。