全新第三代X3提供有多種動力系統可供選擇，但BMW（寶馬）仍在為這款中型SUV開發新的動力系統。
當然，最令人興奮的是有史以來第一款X3 M高性能休旅車型，但最新消息表示BMW已證實，Plug-in Hybrid（PHEV）插電式混合動力車也即將推出。
BMW首席執行長Harald Krüger最近表示：“全新的第三代X3休旅車受到了客戶的青睞。在明年，高性能的X3 M、X4 M以及X3 Plug-in Hybrid和X5 Plug-in Hybrid插電式混合動力車都將加入陣容中。而所有的Plug-in Hybrid車型將會鞏固我們在插電式混合動力車領域的領先地位。“
BMW Blog預計X3 PHEV將採用與新款330e相同的動力系統，這是最新3-Series的Plug-in Hybrid版本。它結合了2.0升四缸渦輪增壓引擎，四輪驅動和電動馬達，可提供248hp（251ps）最大馬力，而在超增壓時最大馬力可逹288hp（292 ps）。大型X5的Plug-in Hybrid版本預計將使用更強大的動力系統，推測會擁有近390hp（395ps）的最大馬力。
目前，X3在全球市場中提供2.0升四缸渦輪增壓引擎，在X3 xDrive20i身上可輸出181hp（184ps）最大馬力，同一具引擎在X3 xDrive30i上可輸出更強勁的249hp（252ps）。目前頂級的X3 M40i版本採用3.0升直列六缸渦輪增壓引擎，馬力355 hp（360ps）。在柴油車型部份有三種選項，包括X3 xDrive20d（187hp），X3 xDrive30d（261hp）和X3 M40d（316hp）。