.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。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，企業(yè)網(wǎng)絡內(nèi)部或整個 Internet 上的 Web 客戶端都可以使用該服務。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。通過與 ADO.NET Entity Framework 的充分集成，可以輕松公開基礎存儲架構(gòu)的概念視圖模型。可以輕松地從任一平臺訪問使用 ADO.NET Data Services Framework 創(chuàng)建的服務以及兼容的 Windows Live (dev.live.com) 服務。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，也可以使用簡單的 .NET Framework 對象層更新此服務中的數(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。