Windows NT 3.5，是微软的Windows NT产品线的第二代产品，于1994年9月21日发布。
Windows NT 3.5开发期间，主要目标之一是提高操作系统的性能。因此，该项目代号为“Daytona”,它指位于佛罗里达州代托纳比奇的代托纳国际赛道。
Windows NT 3.5有两个版本：NT Workstation（工作站版）和NT Server（服务器版）。他们分别代替了Windows NT 3.1的NT和NT Advanced Server（高级服务器）版本。 工作站版本只允许10个客户端并发访问文件服务器，不支持Mac客户端。
Windows NT 3.5包括集成的Winsock和TCP/IP支持。（它的前任Windows NT 3.1，只包括了TCP/IP的一个基于AT&T UNIX System V的“STREAMS（英语：STREAMS）”应用程序接口的不完整实现。）Windows NT 3.5中的TCP/IP和IPX/SPX协议栈被改写。 NetBIOS over TCP/IP ( NetBT ) （用作对于TCP/IP的兼容层）、Microsoft DHCP客户端与服务器和Microsoft WINS客户端与服务器也被引入。
Windows NT 3.5可以通过LPR分享打印机，通过FTP分享文件。它可以作为一个Gopher，Web或WAIS（英语：Wide Area Information Server）服务器运行，并包括远程访问服务，可使远程拨号调制解调器使用SLIP或PPP协议接入局域网服务。 Windows NT 3.5资源包（英语：Resource Kit）包括了Microsoft DNS（英语：Microsoft DNS）的首个实现。
Windows NT 3.5的其他新功能还包括使用长达255个字符的文件名，对象连接与嵌入（OLE）2.0版，支持IOCP。它搭载了新的启动画面，，配合全新的用户图形界面，以便与Windows for Workgroups 3保持一致。它在性能上有所提升，并且比Windows NT 3.1所需内存更少。除此之外，从Windows NT 3.5之后，Windows NT不再依赖MS-DOS使用。
Windows NT 3.5没有PCMCIA适配卡的驱动程序，故不宜在笔记本电脑上使用。
Windows NT 3.5拒绝安装在比初代奔腾新的处理器上。Windows NT 3.51解决了这个问题。不过，修改安装光盘上的文件也可使其得以安装。
1995年7月，Windows NT 3.5的Service Pack 3被美国国家安全局评为符合可信计算机系统评估标准（英语：Trusted Computer System Evaluation Criteria）（TCSEC）的C2标准规定。
