正如宝马一贯的作风，这次全新宝马X3长轴距版整体外观设计都忠于海外原版车型的设计，经典的双肾格栅得以保留且尺寸有所增加，内部首次以垂直+对角的镀铬线条进行装饰，这种设计手法已经应用到宝马旗下的多款车型上，并且首次采用分体式BMW环形光耀格栅。同时，“天使眼”LED头灯组更新为双L形折线样式，日间行车灯相比经典的圆环造型更加锋利，下包围区域采用间断式处理。
侧面来看，全新宝马X3长轴距版采用全新设计的车侧轮廓，肩线带有明显的上扬趋势，D柱依旧保留霍氏拐角的造型装饰。车尾部分，新车搭配全新样式的3D立体LED尾灯全新箭羽型尾灯与车尾融为一体，双L型光带形成力量感十足的“X”造型，配合车顶上方配备扰流板以及下方扩散器，动感十足。值得注意的是，宝马的车型命名方式发生变化——删除了代表汽油直喷车型的“i”字母。宝马表示，从全新一代1系和全新一代X3开始，字母“i”将仅用于纯电动宝马车型的名称中。
