波音767-300是波音767-200型的加长型，于1983年9月开始研制，1986年1月14日首飞，同年9月25日交付。这种机型比波音767加长了6.43米，载客能力增加了20%，货舱容积也增加了31%。加强了机身中段和起落架，最大起飞重量158.7吨，最大燃油容量63,216 公升，续航距离9,700 公里。2018年9月30日，波音767-300执行完了它在上海航空的最后一个商业运行航班，是国内767机队最后一架退役的飞机。

总长 54.94 米

翼展 47.57 米

垂直尾翼顶端高 15.8 米

机身直径 5.03 米

最大机舱宽度 4.72 米

机舱长度 40.36 米

选用发动机 CF6-80、PW4056发动机 发动机推力 267-282 kN

典型乘客人数 218 - 351

最大货运容量 114.1 立方米

最大巡航速度 0.8 马赫（每小时870公里）最高巡航高度 13,137米

空重 86,069 kg

最大起飞重量 158,760 kg

无燃油最大重量 126,099 kg

最大燃油容量 63,216 L

波音767-300ER是-300型的加大航程型，增加了中央翼油箱，提高了最大起飞重量，增加了航程，最大起飞重量186.88吨，最大燃油容量91,380公升，续航距离11,305 公里，1988年开始投入使用。1992年首次飞行横跨太平洋航线。-300ER成为整个波音767系列产量最多的型号。

波音767-300F是货机型，该型号主舱货柜容量为336.5立方米，底层货舱为117.5立方米，在满载50吨货物时可飞行6000公里。1995年6月首飞，同年10月交付投入运营。由于767的机身宽度不足，限制了作为全货机的发展。为了协助使用波音767的客户处理手上的767客机，波音公司于2005年宣布启动「767-300改装货机」计划，即767-300BCF。改装后的767-300BCF拥有54公吨的载重量及5,390公里的最大航程，等同于一架767-300F货机。