Como cambio mayor en la API DirectX, DirectX 10 es lanzado junto a Windows Vista y es exclusivo de este sistema; versiones anteriores de Windows no pueden lanzar aplicaciones exclusivas de DirectX 10 de manera oficial.

Muchas partes de la API fueron sacadas en el último DirectX SDK y se mantienen únicamente con motivos de compatibilidad: DirectInput fue retirado en favor de XInput, DirectSound fue retirado por XACT con la consecuente pérdida de soporte de aceleración de hardware, debido a nuevas características en la pila de audio de Windows Vista, la cual renderiza el audio directamente al procesador.

Para mantener una compatibilidad hacia atrás, DirectX de Windows Vista contiene muchas versiones de Direct3D:

* Direct3D 9: emula el comportamiento de Direct3D 9 como lo era en Windows XP. Las ventajas del nuevo Windows Display Driver Model de Vista no son mostradas a la aplicación si no están instalados controladores WDDM.
* Direct3D 9Ex: permite acceso total a las nuevas capacidades de WDDM (si están instalados controladores compatibles con WDDM) a la vez que se mantiene compatibilidad con aplicaciones Direct3D existentes. La interfaz de usuario Windows Aero trabaja en D3D 9Ex.
* Direct3D 10: Diseñada alrededor del nuevo modelo de controlador de Windows Vista y proporcionando muchas mejoras a las capacidades y flexibilidad de renderizado, incluyendo el Shader Model 4.

Direct3D 10.1 es una actualización incremental de Direct3D 10, la cual se incluye y requiere de Windows Vista Service Pack 1. Esta release sólo determina algunos estándares de calidad para los fabricantes de tarjetas gráficas, a la vez que proporciona a desarrolladores más control en la calidad de la imagen. También incluye una serie de nuevos requerimientos mínimos al hardware, como Shader Model 4.1 y operaciones de punto flotante de 32-bit. Direct3D 10.1 soporta completamente el hardware Direct3D 10, pero para acceder a las nuevas características se necesita de una tarjeta nueva.

Sin embargo hay que tener en consideración, que a pesar de que Microsoft trato de mantener en DirectX 10 cierta compatibilidad hacia atras, hay programas (especialmente videojuegos creados previos a la aparición de DirectX 10) que requieren tener instalado algunos de los archivos de DirectX 9; pero los cuales no fueron considerados que estuvieran presentes en la versión DirectX 10. Debido a ello igualmente a los usuarios de Windows Vista, se les sugiere también haber instalado la última versión de DirectX 9.0c (actualizaciones bimensuales); con el objetivo de mejorar la compatibilidad entre Windows Vista y los programas que requieran DirectX 9 (ambas versiones de DirectX son compatibles, ya que solo serán instalados los archivos que no están presentes en la versión posterior de DirectX; con lo cual DirectX 10 aún permanecerá como la versión instalada en Windows Vista).