2009年10月22日，微软公司正式发布Windows 7，DirectX11集成在Windows 7 中同步登场，但其实DirectX 11只是DirectX 10的大幅度加强版，而不是9.0C和10.0/10.1的彻底革新。
DirectX 11带来了Tessellation(拆嵌式细分曲面技术)、Multi-Threading(多线程)、DirectCompute(通用计算)、Shader Model 5.0(渲染引擎5.0)以及Texture Compression(纹理压缩)五个重要特性，为用户带来更好的视觉享受。
Win7直接提供了DirectX 11，而Vista则可通过升级DirectX驱动包来支持11.0。
DX12最重要的变化就是更底层API，这一点很像AMD Mantle，在硬件抽象层上走得比以往更深入，能够同时减轻CPU、GPU的过载(overload)。
具体包括：应用可追踪GPU流水线、控制资源状态转换(比如从渲染目标到纹理)、控制资源重命名，更少的API和驱动跟踪，可预判属性，等等。
另外，DX12大大提高了多线程效率，可以充分发挥多线程硬件的潜力。DX11在这方面受CPU性能的严重制约，主要是因为不能有效利用多核心。
微软宣称，微软对多核心CPU的利用几乎完美线性增长的，也就是说四核心能接近单核心的四倍。
此外还有渲染流水线、渲染特性、资源管理、命令列表与绑定、描述符跳跃等等方面的改进，因为主要是关于开发的，也比较深晦，这里就先不说太多了。
DirectX11和DX12主要在游戏帧数、功耗、跨平台游戏支持性等方面存在区别。游戏帧数方面，DX11随着画面的复杂度和细节提升会有明显的帧数下降，而DX12帧数会保持一个比较稳定帧数;在功耗方面，渲染同一场景时DX12会有比DX11更低的功耗表现。具体介绍如下：
1、游戏帧数方面，DirectX12相比DirectX11拥有10%到20%的性能提升，DirectX12大大提高了多线程效率，可以充分发挥多线程硬件的潜力;
2、在功耗方面，在相同硬件的条件下，DirectX12相比DirectX11功耗会有明显的降低;
3、跨平台游戏方面，DX12支持跨平台游戏，Unity引擎和虚幻引擎支持DX12的API，可以实现在不同平台上玩同一款游戏，降低了开发者移植开发游戏的工作量。
4、需要注意的是，要发挥出DirectX12的性能，首先系统必须是Windows10，另外显卡与游戏还要同时支持DirectX12和Windows10系统，这样才能体验更高效的directx12性能。
