мне видится вот какое решение:
создать отдельный поток для чтения, в этом потоке настроить маску отслеживаемых событий так, чтобы отслеживалось событие - приём байта в буфер (см. SetCommMask). затем вызываем функцию ожидания события WaitCommEvent и поток (только он, а не вся программа) тормозится до прихода байта в буфер. ну а потом уже вызываем ReadFile, которая и прочитает пришедший байт. Разница будет в том, что процессорное время мы не занимали.
более подробно это всё описано в статье Олега Титова "Работа с коммуникационными портами (COM и LPT) в программах для Win32." (я по сути лишь кратко пересказал содержание :) )
Раньше статья была по адресу http://www.rs232.ru/doc002.html но теперь эта ссылка вроде не работает. Поищите в Интернете, её часто цитируют.