ב.מ.וו העבירה מקצה-שיפורים ל-X3, שלוש שנים אחרי השקתו. כרגיל, מתיחת-הפנים כוללת טיפול קוסמטי מתון – שבכה קדמית גדולה יותר, פגוש וספוילר קדמי שונים, פנסים אחוריים שונים עם תאורת LED ועיצוב אחורי שונה מעט. בתא הנוסעים יש הגה חדש, חומרים שונים בקונסולה וכן הלאה. אבל החידוש האמיתי התרחש בתחום ההנעה. שלושה מנועים חדשים מופיעים בהיצע: מנועי בנזין מדור הואלווטורניק האחרון, בנפחי 2.5 ו-3.0 ל', מחליפים את הקודמים, עם הספקים של 218 כ"ס ו-272 כ"ס לעומת 192 ו-231 כ"ס עד עתה. גרסאות אלו נושאות את הכינוי si (כמו ב-Z4). אבל המנוע המעניין ביותר, וגם החזק ביותר בכל היצע ה-X3, הוא דווקא בתחום הדיזל: אנו מדברים על גרסה עדכנית של מנוע השלושה-ליטר-שישה-צילינדרים כפול-המגדשים המרשים המופיע ב-535d, אבל עוד יותר חזק 286 כ"ס לעומת 272 ב-535d, ולא פחות מ-59.2 קג"מ (המתקבלים מ-1,750 ועד 2,250 סל"ד) לעומת 57.1 קג"מ בסדרה 5. יש לציין כי ההספק קרוב מאד למה שמפיק מנוע ה-V8 דיזל בנפח 4.4 ל' של ב.מ.וו, המופיע ב-745d. הנתונים המרשימים הללו מביאים את ה-X3 מעמידה ל-100 קמ"ש בתוך 6.6 שניות בלבד, כמעט שניה מהר יותר ממנוע הבנזין החדש באותו נפח! המהירות המירבית – בתנאי שבוחרים בגרסאות 'ספורט' המציידות בין היתר בצמיגים שונים – היא 240 קמ"ש. יש לציין כי המנוע החדש, הנוא את הכינוי sd אינו מחליף את מנוע הדיזל 3.0 ל' הקודם אלא ישווק בנוסף לו. שני המנועים הבכירים, 3.0si ו-sd, יוצעו עם תיבות אוטומטיות 6 הילוכים בלבד. בשאר ארבעת המנועים שבהיצע אפשר לבחור בין תיבות ידניות או אוטומטיות, כולן עם 6 הילוכים. ה-X3 מקבל עוד מערכת בקרת יציבות משופרת "DSC פלוס", לראשונה בדגמי ה-X של ב.מ.וו. זו משולבת עם מערכת ההנעה xDrive וכוללת פונקציות מתקדמות בתחום הבלמים: "דריכה מראש" של מערכת הבלמים במקרה של הסרה פתאומית של הרגל מדוושת המצערת, ייבוש הדיסקים על ידי הפעלת הבלמים קלות לסירוגין בתנאים רטובים כדי להסיר את שכבת המים, סיוע לזינוק בעליה (עם תיבות ידניות) על ידי השארת הבלמים מופעלים רגעית, ופיצוי לדעיכת בלמים המגביר את לחץ הבלימה מבלי שהנהג יצטרך ללחוץ חזק יותר על הדוושה. עוד פונקציה חדשה עבור סדרות X היא האפשרות לבחור בבקרת משיכה דינמית, DTC. מצב זה מאפשר סחרור גלגלים רב יותר לפני שבקרת המשיכה נכנסת לפעולה. שיווק סדרה 3 המתוחה מיועד להתחיל בסתו הקרוב.