O BMW X3 (2006–2010) foi oferecido com 12 configurações de motor distintas em toda a gama.
| Motor | Potência | Binário | Caixa de velocidades | Rodas motrizes | Velocidade máxima | 0-100 km/h | Consumo | Disponível em |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3.0L Diesel | 286 hp | 580 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 240 km/h | 6.4 s | 7.8 l/100km | 3 versões |
| 3.0L Gasolina | 272 hp | 315 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 210 km/h | 7.5 s | 9.7 l/100km | 3 versões |
| 3.0L Gasolina | 272 hp | 315 Nm | Manual | All Wheel Drive | 210 km/h | 7.2 s | 9.5 l/100km | 2 versões |
| 3.0L Diesel | 218 hp | 500 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 210 km/h | 7.7 s | 7.7 l/100km | 3 versões |
| 3.0L Diesel | 218 hp | 500 Nm | Manual | All Wheel Drive | 210 km/h | 7.4 s | 7.4 l/100km | 2 versões |
| 2.5L Gasolina | 218 hp | 250 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 210 km/h | 8.9 s | 9.5 l/100km | 3 versões |
| 2.5L Gasolina | 218 hp | 250 Nm | Manual | All Wheel Drive | 210 km/h | 8.5 s | 9.3 l/100km | 2 versões |
| 2.0L Diesel | 177 hp | 350 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 205 km/h | 9.2 s | 6.7 l/100km | 4 versões |
| 2.0L Diesel | 177 hp | 350 Nm | Manual | All Wheel Drive | 206 km/h | 8.9 s | 6.5 l/100km | 3 versões |
| 2.0L Diesel | 150 hp | 330 Nm | Manual | All Wheel Drive | 198 km/h | 10.2 s | 7.2 l/100km | 3 versões |
| 2.0L Gasolina | 150 hp | 200 Nm | Manual | All Wheel Drive | 198 km/h | 11.5 s | 9.0 l/100km | 4 versões |
| 2.0L Diesel | 143 hp | 350 Nm | Manual | All Wheel Drive | 195 km/h | 10.3 s | 6.2 l/100km | 3 versões |
Cada linha é uma configuração mecânica distinta — cilindrada, potência, transmissão, tração e tipo de combustível — deduplicada entre versões que partilham o mesmo motor. Diferenças apenas de equipamento (interior, jantes, opções) não criam uma linha separada.