Pues precisamente es ese un tema donde solo sé lo justo. Habrá programas muy buenos supongo, pero yo utilizo estos que son libres y no consumen en exceso.
Winplot. Es muy ligero y no necesita instalación. Dibuja gráficas de funciones y ya está bien con eso.
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Geogebra. Es un programa bastante más completo para dibujar figuras geométricas y muchas más cosas. Yo lo uso con la apariencia de Álgebra y Gráficos, es una mezcla perfecta para hacer de todo. Los gráficos los puedes exportar como imagen png, eps, ... o al portapapeles para usarlos en otro sitio,
Descargar Geogebra
Y alguna vez he utilizado para gráficas en tres dimensiones el Microsoft Matematichs. Este es un poco pesado, pero es gratis y no está mal. Elige el idioma español antes de nada y luego la versión de 32 o 64 bits
Descargar Microsoft Matematichs
También uso el MsPaint de Windows 7 para recortar gráficos o rellenar con colores o algún otro maquillaje asi como para reducir a GIF y minimizar el fichero.
Yo no necesito más programas que estos y por eso no he investigado más, pero seguramente se podrían hacer cosas mejores con otros. Pienso en programas de dibujo vectorial o CAD, pero no me he manejado don ellos nunca.