Bf 109 的顶篷采用封闭的鸟笼设计，侧向开启，后部有装甲保护板。这些装甲板还保护了主油箱，因为它部分放置在驾驶舱地板下方和后驾驶舱舱壁后面，呈 L 形。G 型号的一些变体还配置了加压驾驶舱这种高级配置。

在武器方面，早期型号通常具有安装在整流罩上的两挺机枪，一门 20 毫米机炮配置在发动机气缸之间。在德国空军得知英国皇家空军计划为其新战斗机配备 8 门机炮的计划后，决定配置更多火力，在起落架舱和缝翼之间安装7.92 毫米 MG 17 机枪，或者 20 毫米 MG FF 或 MG FF/M 机炮。C 型配备了额外的两挺 7.92 毫米机枪，枪管放置在翼梁和前缘之间的管中。

安装在机翼上的机炮更长更重，它们被放置在外舱的更远区域，需要在翼梁上开孔。在机翼上安装了一个小舱口以允许检修机炮，可以通过可移动的前缘面板将其移除。F 型号和之后型号将机炮位置从机翼改为鼻锥，通过螺旋桨轴射击。额外的 20 毫米 MG 151/20 机关炮安装在机翼下方的吊舱中，易于安装，但也迫使速度降低了 8 公里/小时（5 英里/小时）。最后一个型号（Bf 109K）的每个机翼都配备了一门 MK 108 30 毫米机关炮。

额外的武器在增加梅塞施密特 Bf 109 的火力的同时，也降低了它的飞行性能。垂直机动能力和斗狗能力受到严重影响，飞行时倾向于像钟摆一样摆动。

当战争在 1939 年入侵波兰开始时，大约 320 架 Bf 109 隶属于两个单位（I/JG 21 和 I/ZG 2）。在那次行动中，Bf 109 通过摧毁波兰空军取得了制空权，为地面攻击机和俯冲轰炸机提供护航，例如容克斯 Ju 87 。当入侵挪威的作战开始时，他们面临着来自挪威空军老旧的格洛斯特角斗士战斗机的顽强抵抗，这些战斗机得到了来自 两艘航空母舰的英国战斗机的增援。在法国战役和入侵荷兰和比利时期间，梅塞施密特 Bf 109 遭遇了弱小的对手。在法国，准备不足的法国空军无法对抗德国空军的力量，而德国战斗机很快获得了制空权并控制了法国的天空。

不列颠之战是 Bf 109 开始显示其局限性的第一次战斗，由于其航程有限，无法提供有效的护航和争夺英国天空的制空权。英国喷火战斗机成为了 Bf 109的对手，甚至能够压倒它。英国皇家空军的雷达装置也在击败 Bf 109 中发挥了作用。此外，在法国战役中遭受的减员也对参与战役的 Bf 109 造成了更多损失。结果，尽管德国空军在数量上优于英国皇家空军（3000 对 700 架飞机），但德国空军（即 Bf 109）无法获得制空权并控制英国的天空，更不用说击败英国皇家空军了.

苏联战场的情况还不错。由于苏联空军的资产、质量、组织和训练较差，Bf 109 取得了令人印象深刻的空战胜率（总共约 9200 次），许多王牌飞行员的神话。然而，苏联空军的数量优势开始对战况造成影响。到 1942 年夏季，这款战斗机逐渐被更先进、更坚固的FW 190 取代。

Bf109还参与了对马耳他的轰炸，其任务是打击英国的喷火战斗机和 Fulmar 战斗机，有 400 架Bf109在行动中损失。

当盟军开始在轰炸德国本土时，Bf 109 也作为主要的防空拦截机使用，重点打击盟军轰炸机，得益于德国各地分散布置的弹药和燃料储存，战果不错。然而德国的航空工业无力继续更新其机型，其产能在盟军的打击下越来越低，结果，到 1944 年，Bf 109 和其他战斗机根本无法对抗盟军的空袭。Bf 109 在德国空军的职业生涯于 1945 年结束，当时德国战败。

在二战后，Bf 109 被其他国家使用，并服役了相当长的时间。瑞士在战争结束后收到了一批 Bf 109，一直使用到 1955 年。以色列还在独立战争期间使用过捷克制造的 Bf 109，取得 8很多胜利。

生产版本

Bf 109A由一台 Junkers Jumo 210D 661 hp 发动机提供动力，在发动机整流罩上装有两挺 7.92 毫米 MG 17 机枪，在螺旋桨轴上试验性地增加了第三挺机枪，其实严格来说并没有Bf 109A这个型号。最初Bf 109的头两架原型机被看作是A系列的预生产型，但随着进一步开发这个系列被直接取消了。

B型是第一个量产型，1937年起先后有40余架B型机随秃鹰军团投入西班牙战场，但由于发动机功率较小，与相对成熟的苏联战斗机伊16战斗机对战也只能说是旗鼓相当。1938年德国吞并奥地利时共装备了6个大队Bf 109B，占德国战斗机部队的一半。

Bf 109C型的发动机开始采用燃油喷射技术，大大提高了飞机的格斗性能。这种飞机1938年投产，一共只生产了58架。

Bf 109D 配备 986 马力的戴姆勒奔驰 DB 600Aa，是第一个使用该发动机作为动力装置的型号，最大飞行速度为 516 公里/小时。然而，由于奔驰公司的发动机研制缓慢，D-0 和 D-1 由旧式Junkers Jumo 210D 发动机提供动力。Bf109D二战前被德军当作标准战斗机使用。该型机在二战爆发前夕开始退出一线部队，仅有夜战部队的少数飞机一直坚持服役到1940年。

Bf 109E 总共生产了 4000 多架。从E型起Bf 109的基本外形特征就固定下来了，这也是战争初期的德国标准战斗机。西班牙内战结束前大约有20架E-1和E-3型投入作战，性能远超过苏联战斗机。

bf 109F 系列由戴姆勒奔驰 DB 601N 1159 马力发动机和 DB601E 1300 马力发动机提供动力，Bf 109F在增加发动机功率的同时对机头和散热器进行了空气动力学优化，机翼增加了圆形翼尖同时去除了水平尾翼的撑杆。大多数F型的标准武器都是机头的两挺机枪和一门桨轴炮，火力与E型比有所降低。大多数飞行员认为F系列是Bf 109一族中飞行性能最好的型号。

Bf109G 是战争结束时建造的最重要的版本，拥有 23,500 架的庞大数量。它由 1475 马力的戴姆勒奔驰 DB 605A-1 和 1800 马力的戴姆勒奔驰 DB 605D 提供动力。它的飞行速度可以达到 469 公里/小时至 690 公里/小时。早期的G型机在F型基础上增加了火力和装甲，外形区别不大。从G-5后期型开始在机鼻上出现了大口径机枪整流罩的鼓包，以及被称为“加兰德盖”的视野更好的新型座舱盖。该型机从1942年初一直生产到德国战败为止。

Bf 109H –该版本搭载戴姆勒奔驰 DB 601E 和 DB 605A，时速可达 620 公里。Bf 109H是梅塞施密特对高空战斗机项目的一次失败尝试，与此前失败的Me 155和Me 209项目有一定关联。

Bf 109T是为德国齐柏林航母开发的舰载战斗机。该机在Bf 109E基础上开发，采用加长的可折叠机翼以改善起降性能。1940年生产了60架供航母使用的T-1型，安装了着舰钩和弹射器挂点。但由于航母计划取消，这批飞机被送往挪威和赫尔戈兰岛以利用其短距起降能力。