حصلت بي إم دبليو X3 على خيارين من المحركات، الخيار الأول بسعة 2 لتر بقوة ٢٥٢ حصان. أما الخيار الثاني بسعة ٣ لتر بقوة ٣٦٠ حصانا، ويتصل كلاهما بناقل حركة أوتوماتيكي من ثمانية سرعات.