Karakteres, elődjéhez képest jelentősen továbbfejlesztett karosszériadizájn; erőteljes orrkialakítás egészen a „BMW-vesékig” nyúló, kettős körfényszóró-egységekkel; elegánsan megnyújtott vonalvezetés; markáns formai motívumok az atletikusan kiformált kerékjáratok környezetében; hátul vízszintes orientáltságú vonalvezetés és feszes hatású felületek; a formai nyelvezetbe harmonikusan illeszkedő, az aerodinamikai tulajdonságokat javító elemek, köztük az Air Curtain, az Air Breather és a hátsó ablakok Aeroblade megoldásaival.

Új egyéni kialakítási lehetőségek: Design Pure Experience és Design Pure Excellence, illetve az M-sportcsomag választéka; minden külső és belső felszereltség kombinálható egymással.

Megnövelt térkínálat, kedvezőbb áttekinthetőség és luxushangulat az utastérben; megemelt üléspozíció; mélyre helyezett műszerfal, vízszintes irányultságú, az ajtókárpitokon folytatódó vonalvezetéssel és további díszítőelemekkel; még magasabb fokú variálhatóság a 40:20:40 arányban osztott és lehajtható hátsó üléstámla révén; a csomagtér térfogata 650-1870 liter; már alapkivitelben automatikus mozgatású csomagtér-ajtó; első ízben vezérelhető a csomagtér-ajtó nyitása és zárása távirányítással és a vezetőülésből is; extrafelszerelésként komfortülések hátul; opcióként harmadik üléssor.

A BMW X5 xDrive50i, a BMW X5 xDrive30d és a BMW M Performance X5 M50d mellett már rendelhetők a BMW X5 xDrive40d, a BMW X5 xDrive35i, a BMW X5 xDrive25d, valamint a mindössze 149 g/km széndioxid-kibocsátású BMW X5 sDrive25d modellváltozatok is. A harmadik generációs X5 így a BMW TwinPower Turbo technológiával szerelt négyhengeres dízelmotorral és hátsókerék-meghajtással is elérhető lesz, a modell történetében először.

A BMW X5 xDrive35i 225 kW/306 lóerő teljesítményű sorhatos benzinmotorja és a BMW X5 xDrive40d 230 kW/313 lóerő teljesítményű hathengeres dízelmotorja szintén újdonság az X5 motorházteteje alatt.

Az üzemanyag-fogyasztás és a károsanyag-kibocsátás következetes mérséklése a tömegcsökkentés, a légáramlások optimális alakítása, a továbbfejlesztett motorok és a már alapkivitelben kínált, különösen magas hatásfokú, nyolcfokozatú automata sebességváltó, valamint a BMW EfficientDynamics további műszaki megoldásainak alkalmazásával; az Automatikus Motorleállítás és -indítás rendszere (Automatic Start Stop Function), „ECO PRO” üzemmód „vitorlázó” és előrelátó asszisztens-funkcióval (Proactive Driving Assistant); minden modellváltozat már most EU6 emissziós besorolással.

Szériafelszerelésként „élménykapcsoló” (Driving Experience Control); Comfort, Dynamic és Professional adaptív futómű-csomagok illetve Adaptív M-futómű a sportos irányíthatósági tulajdonságok illetve a menetkényelem célzott fejlesztése szolgálatában; minden modellváltozatban elektromechanikus szervokormány; extrafelszerelésként Aktív kormányzás (Active Steering).

Már alapkivitelben BMW xDrive összkerékhajtás (kivéve BMW X5 sDrive25d), a Dynamic és Professional adaptív futómű-csomagok részeként a Dinamikus teljesítmény-szabályzás (Dynamic Performance Control) rendszerével; bemutatkozik az xDrive állapotkijelző.

További fejlesztések a BMW ConnectedDrive kínálatában: Szélvédő-kijelző (Head-Up-Display) teljes színspektrummal és új tartalmakkal; a BMW személy- és állatfelismeréssel működő illetve a Dynamic Light Spot funkcióval kiegészített Éjjellátó rendszere (BMW Night Vision); Sávváltáskor figyelmeztető rendszer; Sebességhatár-kijelzés; új BMW Parkoló-asszisztens hossz- és keresztirányú vezetőfunkcióval*; Surround View funkció 360 fokos képmegjelenítéssel; Driving Assistant rendszer Sávelhagyásra figyelmeztető funkcióval illetve a ráfutásos baleset és gyalogosgázolás veszélyére figyelmeztető, önálló fékezéssel működő funkcióval; Driving Assistant Plus rendszer akár a megállásig fékező araszoló (Stop & Go) funkcióval kiegészített Aktív sebességszabályzással (Active Cruise Control); Autópálya-torlódás asszisztens (Traffic Jam Assistant) a sebesség és a bekormányzási szög a vezető beavatkozása nélküli, aktív szabályzásával.

Korszerű extrafelszerelések: szabadon álló, akár 10,25 col képátlójú Központi kijelző (Control Display) a szériafelszeltséghez tartozó iDrive kezelési rendszerhez; Touch Controller érintés-érzékeny felülettel, a navigációs rendszerrel együtt; igényes anyagválasztás; még több rakodóhely; Bang & Olufsen High End Surround Sound System; Komfortülések hátul; új Hátsó szórakoztató rendszer (Rear-seat Entertainment System) opcióként két monitorral.