A dízel szabadidő-terepjáró common rail közvetlen befecskendezéses motorja 150 lóerőt képes leadni 4000-es percenkénti fordulatszámnál, míg 330 Nm-es maximális nyomatékát már 2000-es fordulaton eléri. Az erőátvitel az alapfelszereltségbe tartozó hatsebességes manuális váltón keresztül történik.
Dinamizmusa ellenére azonban az új modell egyáltalán nem fogyaszt sokat, hiszen az X3 2.0d 100 km-en mindössze 7,2 liter üzemanyagot éget el, bizonyítva ezzel, hogy a mozgékonyság és a gazdaságosság egy összkerékhajtású terepjárónál sem zárják ki egymást.
Az X3 2.0d menetteljesítmény terén is figyelemreméltó eredményeket produkál: állásból 100 km/h-ra 10,2 másodperc alatt gyorsul fel, a köztes gyorsulása pedig 80km/h-ról 120 km/h-ra, negyedik sebességfokozatban mindössze 8,3 másodperc. Ezek az adatok, illetve a 198 km/h-s végsebesség is azt bizonyítja, hogy a BMW az X3-as család új tagjára méltán lehet büszke. Főként, ha az autó gazdaságosságát is figyelembe vesszük, hiszen az X3 2.0d-nek egy teli tank benzin akár 875 km megtételére is elegendő lehet.
Az X3-as modell versenytársai közül leginkább az alapfelszereltség részét képező xDrive összkerékhajtás miatt tűnik ki. Proaktív erőelosztása lehetővé teszi, hogy az összkerékhajtás maximális hatásfokkal működjön. A rendszer ugyanis kizárja a kerekek megcsúszását, mivel az elektronikusan vezérelt többtárcsás tengelykapcsoló a hajtóerőt a pillanat töredéke alatt képes megosztani a tengelyek között.
A hatékony üzemanyag-felhasználás és a kiváló teljesítmény egyidejű érvényesülése az alapfelszereltségként megjelenő hatsebességes manuális váltó kialakításnak is köszönhető, amelyet a szakemberek tökéletesen összehangoltak az autó kétliteres motorjával. Egyesben a kocsi hatalmas húzóereje érvényesül, amely főleg az indulás utáni gyorsuláskor, illetve a meredek lejtőkön való dinamikus haladásban kap jelentőséget. A további öt sebességnek köszönhetően – amelyek közül a hatodikban érhetjük el a végsebességet – a sofőrnek minden szituációban lehetősége van arra, hogy a kocsit magas fordulatszámon tartva az ideális sebesség megtartása mellett dinamikusan közlekedhessen. Mindemellett az X3-as igen kényelmes vezetést tesz lehetővé a sebességi fokozatok minimális váltogatása mellett, anélkül, hogy emiatt a kocsi veszítene lendületességéből. A hatsebességes meghajtás és a BMW-t jellemző könnyed és precíz váltó kényelmesen irányíthatóvá teszi az autót.
Az X3 2.0d alapfelszereltségébe tartozik a 17 colos, téli-nyári (all season) gumiabroncs, amelyet a legújabb designt tükröző könnyűfémfelnivel láttak el. Emellett alapként jár még a természetesen az xDrive, a DSC menetstabilizátor, a DBC fékrásegítés, valamint a nagyobb biztonság érdekében a kétfokozatú féklámpa. A terepen a maximális biztonságért és kényelemért a szintén alapfelszereltségbe tartozó lejtmenetvezérlő, a Hill Descent Control (HDC) felel, amely a meredek lejtőkön szabályozza a sebességet és a fékek kielégítő összhangját.
Októbertől, az X3 2.0d piaci bemutatásával egyidőben minden X3-as modellben újításokat vezetnek be a kényelem, a kommunikáció és szórakoztatás tökéletesítésének jegyében. Így a jövőben lehetőségünk nyílik a BMW Business jelzésű audiorendszer segítségével MP3-as CD-k meghallgatására is, illetve Bluetooth mobiltelefon előkészítéssel is rendelkeznek az új X3-asok. A navigációs rendszerrel együtt kapható beépített TV készülék, az analóg televíziós sugárzás mellett lehetővé teszi a digitális hullámok fogadását is.