Le B-17G réunit toutes les améliorations du programme dans la version finale de production : il intégra la tourelle de menton Bendix téléguidée — héritée de l'expérimental YB-40 —, qui porta l'armement défensif à treize mitrailleuses de 12,7 mm, et réorganisa les tourelles de joue pour ne pas interférer avec elle. Les derniers lots reçurent la queue « Cheyenne », offrant un champ de tir plus large au mitrailleur arrière. Avec 8 680 exemplaires construits, ce fut de loin la version la plus nombreuse et la base de dizaines de conversions d'après-guerre (transport, drone, reconnaissance, banc d'essai, VIP…). 85 exemplaires furent cédés à la RAF sous le nom de Fortress Mk.III, plusieurs d'entre eux étant consacrés aux contre-mesures électroniques.