BMW X3 xDrive35i首次将宝马双涡管双涡轮增压发动机技术、高精度直喷系统和可无级调节的Valvetronic电子气门控制技术完美结合在一起。因此，其搭载的3升发动机在5,800转/分钟的转速下能够产生225千瓦/306马力的最大输出功率，在1,300转/分钟的转速下可输出400牛顿米的峰值扭矩。该发动机的强劲动力使X3 xDrive35i从静止加速至100公里/小时仅需5.7秒。最高车速可达245公里/小时。

全新BMW X3 xDrive35i标准装备8档自动变速箱。该选项也可作为选择装备向BMW X3 xDrive20d提供，以替代其标配的6速手动变速箱，这在其竞争市场中也史无前例。自动变速箱首次搭配自动起动/停止功能使用。当在路口或交通堵塞的情况下停车时，发动机自动关闭。一旦驾驶者松开制动踏板，发动机即可重新启动。

自动起动/停止功能也作为标准配置向配备手动变速箱的X3 xDrive20d提供。车辆还可配备换档指示器。此外，所有车型均配备制动能量回收系统、电动助力转向系统、需求控制辅助部件、智能轻质结构和节能轮胎，以降低燃油消耗和废气排放水平。

全新BMW X3标配BMW xDrive全轮驱动技术。此电子控制系统可确保将驱动扭矩动态分配至前桥和后桥。控制单元搭配动态稳定控制系统，能够通过快速、准确的响应在早期阶段消除转向过度或转向不足的倾向。通过可增强驾驶动态的创新调校功能，智能四轮驱动技术不仅能够增强牵引力，最重要的是能够提高车辆转弯时的操控性能。即使在平稳地转弯时，也可将更多的驱动扭矩传输至后轮。选择装备性能控制系统可进一步提高BMW X3的操纵灵活性。通过有针对性地制动弯道内侧的后轮并同时增加驱动力，确保车辆灵活无比的转向性能。进而提高车辆转弯时的动态感，并提供最佳的牵引力。