外观方面，新车整体设计全新宝马X3保持一致。采用原石切割型面设计理念，全新前脸造型首次采用分体式宝马环形光耀格栅，尺寸较之上一代更大、更醒目、更具辨识度。传感器巧妙隐藏，突破传统的纵横饰条与引擎盖筋线流畅连接。
大灯方面，双L型天使眼大灯采用远近光一体式设计，光源逐级向外延伸进一步拉宽车头视觉宽度。日间行车灯相比经典的圆环造型更加锋利，让车头焕发出愈加现代而鲜明的活力。全新箭羽型尾灯与车尾融为一体，双L型光带形成力量感十足的“X”造型。
全新宝马X3长轴距版首次加长轴距，在标准轴距版基础上增加了110mm，达到2975mm，与宝马X5标准轴距版一致。其余尺寸方面，新车长度达到4865mm，宽度达到1920mm。轴距的加长将大幅提升车内的乘坐空间，此外新车后排座椅的厚度和长度也都增厚增长，舒适性也显著提升。
尾部方面，其采用全新箭羽型尾灯，双L型光带组成力量感十足的“X”造型，配合车顶上方的扰流板以及下方扩散器，运动感较强。
内饰方面，新车整体设计秉承宝马“以简释繁”和“以驾驶员为中心”的设计理念。搭载宝马最新一代操作系统和一体式悬浮曲面屏，配合环抱式交互光带，营造出简洁、悬浮和科技感十足的座舱氛围。此外，新车还搭载了全景星轨天幕，为驾乘者提供了更开阔的天空视野和更宽敞的空间感。同时，星轨天幕的颜色还可根据不同的驾驶主题模式(My Modes)变换颜色。
动力方面，参考此前发布的全新宝马X3，新车提供20 xDrive、30 xDrive、M50 xDrive三种供选择。其中20 xDrive为2.0T+48V轻混系统，30e xDrive则是采用2.0T+电机组成插混系统，M50 xDrive将采用3.0T+48V轻混系统。