BMW X3M是BMW X3的高性能版机型，它搭载了一款3.0升双涡轮增压发动机，这款发动机最大输出480马力和600牛米的扭矩，最大输出转速为6250转每分钟，最大扭矩输出转速为2600到5600转每分钟。该发动机采用气缸内直喷技术，并使用铝合金气缸盖缸体，降低了发动机的重量，提高了汽车的操纵性和燃油经济性。

与此发动机匹配的是8AT变速器，它可以提高换挡的顺畅性和燃油经济性，而且可靠性和耐久性都很好。 BMW X3M的前悬架使用双球接头独立悬架，后悬架使用多连杆独立悬架。双球悬架可以提高转向精度和操纵性，它是对麦弗逊悬架的改进，采用两个连杆来代替L型调节臂，使悬架和羊角有两个连接点，进一步提高了汽车的操纵性。

此外，BMW X3M的尺寸为：长4728mm，宽1897mm，高1688mm，轴距为2864mm，是一款外形矫健、豪华精致的高性能SUV。