宝马X3M是宝马X3的高性能版本，采用直列六缸发动机。车身尺寸为长4728mm、宽1897mm、高1688mm，轴距为2864mm。

发动机采用3.0升双涡轮增压直列六缸，最大功率为353kw，最大功率转速为6,250 rpm，最大扭矩为600 Nm，最大扭矩转速为2600~5600 rpm。铝合金气缸盖和缸体可以减轻发动机的重量和提高汽车的操控性。与发动机匹配的是8at变速器，可以提高换挡舒适性和燃油合理性。

前悬架为双球节独立悬架，是基于麦弗逊悬架的改进产品。后悬架为多连杆式独立悬架，可以提高车轮的抓地力和汽车的操控性。双关节悬架可以提高车辆的操控性和转向精度。