Gre za pomemben korak v floti BMW, saj je to prvi plug-in avto, ki ne pripada seriji i. Vgrajen je dvolitrski turbo bencinski motor, pomaga pa mu elektromotor, ki ga napaja 9 kWH litij-ionska baterija, za pogon pa skrbi 8-stopenjski Steptronic. Avto ima maso 2,23 tone in je obut v 18-palčna kolesa.
Osnovni bencinski motor premore 180 kW (245 KM) in 350 Nm navora, elektromotor pa 83 kW (113 KM) in 250 Nm navora, skupaj torej 230 kW (313 KM) in 450 Nm navora. Vse to je dovolj, da X3 do stotice pospeši v 6,8 sekunde, končna hitrost pa je omejena na 210 km/h. Samo na elektriko avto zmore 120 km/h in doseže do 30 kilometrov.
Povprečna poraba, če upoštevamo hibridni pogon, je 3,4 litra na 100 kilometrov, emisij pa je za 78 gramov. Baterijo se da na domači vtičnici napolniti v dobrih štirih urah.
