La réussite du X5 lancé fin 1999 donne des idées à BMW qui décide alors de décliner le concept du SUV au segment inférieur. Si le X5 est un SUV familial, le X3 s'apparente à un SUV compact et s'aligne sur la berline Série 3. Contrairement à son grand frère, il est d'abord assemblé en Autriche, chez Steyr Magna Puch. Si l'offre de lancement se limite à des 6 cylindres en ligne essence et diesel de 3 litres, ce premier opus voit ensuite sa palette de motorisation s'élargir pour conquérir plus largement une nouvelle clientèle jusqu'à proposer des 4 cylindres, en essence comme en diesel. Cette première génération de X3 E83 rencontre un véritable succès, confirmant l'importance des SUV et la tendance des conducteurs à vouloir une assise haute et rassurante. Contrairement à des SUV de constructeurs généralistes, le X3 est doté d'une transmission intégrale permanente appelée xDrive. La deuxième génération de X3, dénommée F25, est lancée en 2010 (restylage en 2014) avec la ferme intention de reprendre du poil de la bête face à la concurrence des Audi Q5 et Mercedes GLK. Contrairement à son prédécesseur, le X3 F25 n'est plus fabriqué en Autriche mais aux Etats-Unis, aux côtés du X5 en Caroline du Sud. Le système xDrive est encore amélioré, permettant la répartition du couple sur chaque roue. Certains modèles sont désormais disponibles en 2 roues motrices propulsion : sDrive20i et sDrive18d. Le SUV compact de BMW récupère en entrée de gamme essence un 4 cylindres 2 litres de 184 chevaux (sDrive20i et xDrive20i) poussé à 245 chevaux pour xDrive28i. Vient ensuite un 6 en ligne de 3 litres (258 ch, appelé lui aussi xDrive28i) tandis que le xDrive35i développe 306 chevaux. En diesel, la gamme commence par un 4 cylindres 2 litres de 143 chevaux puis 145 (sDrive18d), ou 184 chevaux (sDrive20d). On trouve aussi un L6 de 3 litres de 258 chevaux en turbo (xDrive30d) et 313 en biturbo (xDrive35d). Avec la phase 2, la gamme est simplifiée mais récupère les mêmes moteurs.

La troisième génération de X3, appelée G01, est lancée en 2017 et est toujours commercialisée aujourd'hui. Le design s'affirme encore tandis que la calandre en haricot devient plus grande. Tous les modèles sont désormais à 4 roues motrices (système xDrive). Le 4 cylindres 2 litres essence est proposé en version 184 chevaux (xDrive20i) ou 252 (xDrive30i). Un 6 en ligne de 3 litres et 360 chevaux fait office de niveau intermédiaire (M40i). Vient enfin un L6 3 litres Biturbo de 480 chevaux (X3 M) et, cerise sur le gâteau, 510 chevaux (X3 M Compétition). En diesel, on trouve deux 4 cylindres 2 litres (190 chevaux pour le xDrive20d et 231 chevaux pour le xDrive25d), et deux 6 cylindres 3 litres (265 chevaux pour le xDrive30d et 326 pour le M40d). Enfin, la version hybride xDrive30e propose un 4 cylindres allié à un moteur électrique pour une puissance cumulée de 292 chevaux.

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Le premier niveau de finition du X3 G01 s'appelle Première, réservé au xDrive18d. Alerte attention, capteur de pression des pneus, 6 airbags, climatisation automatique, régulateur de vitesse sont de série, mais pour disposer d'aides à la conduite, il faudra passer par le (large) catalogue d'options. Le deuxième niveau s'appelle Lounge : rétroviseurs électriques rabattables, système de navigation, climatisation trizone complètent la panoplie (ainsi qu'un réservoir de plus grande contenance pour les versions diesel). La finition xLine rajoute seulement quelques éléments de style différents ainsi que des feux à leds. Le X3 Luxury se situe un cran au-dessus et propose une sellerie cuir avec surpiqûres, inserts de bois, navigation connectée, sièges avant électriques et chauffants, sans parler du wifi et du chargeur à induction. Enfin, les finitions M Sport et M Compétition ajoutent des éléments de style encore plus sportifs.