全新X5，乍看之下並沒有太大的改變，但實際上卻是在保有原有的傳統特色下，融入了BMW新世代元素，以及LED科技，並且全面導入EfficientDynamics動力，保有符合品牌形象的 Sport Activity Vehicle (SAV)獨有定位。
全新X5外觀設計，仍由BMW最具代表性的雙腎水箱護罩為出發點，向四周延伸水平線條，將多數元素拉平延展，融合多種形狀元素，搭配LED光條設計，建構出全新樣貌，強而有力的大型稐拱，撐起強烈氣勢，車尾部分則以各種線條和形塑極富張力的外表，同時最重要的部分，在新一代X5上亦採用依循BMW最新EfficientDynamics概念所設計之全新空氣力學套件，包括了車頭下緣的Air Curtain氣簾、車側的Air Breather 通風裝置和與尾翼相連接的Aeroblade 導氣片。
其中在Air Curtain氣簾、車側的Air Breather 通風裝置部分，設置於前保桿下緣兩側的Air Curtain氣簾，可將氣流導至車輪拱內，再配合車側前葉子板的Air Breather 通風裝置，將氣流匯整為風幕排出，而設置於車尾與尾翼相連接的Aeroblade 導氣片，則同樣可匯整通過車側與車頂的氣流，減少亂流形成，達到更好的空氣力學效應，在導入全新的空氣力學設計後，讓全新X5有著同級車最亮眼的Cd 0.31低風阻係數表現〈xDrive30d車型〉，已經達到一般房車水準。
除了更亮眼的外表，全新 BMW X5將提供包括全新加入之閃爍金屬棕色在內的11種車色予消費者選擇。
以高品質材質與現代化功能，建構豪華車內氛圍，依舊是全新X5的座艙設計主軸，憑藉層次原理與平面重疊的設計手法，勾勒出寬大的中控台和寬敞空間，同時，利用3D立體線條建立鮮明對比，再透過車內氛圍燈光設計，突顯出儀錶板和車門飾件之間的視覺銜接，並透過LED燈光在環繞的輪廓線和車廂內部區域中營造出璀璨光調。此外，iDrive 系統還可以選擇燈光顏色，藍色、白色、橘黃色以及內部存儲的全新組合，創造出車主最喜愛的座艙情調。
同時，BMW提供多樣多樣的皮革、金屬或木紋飾板給消費者選擇，在皮革部分有Dakota 皮革或Nappa 高級皮革等材質，共具備七種顏色可選擇，加上不同木質或金屬飾板，以及其他材質與色彩，創造出豐富地座艙搭配模式。
而在全新X5上的另一個亮點，便是全面配置10.25吋的大型液晶螢幕，搭配iDrive整合操作系統，可輕易操作音響、空調、衛星導航等功能。
全新X5在車身尺碼方面，較上一代略為放大，在車長與車寬部分分別增加了29mm和5mm，車高則低了14mm，軸距則維持原來的2933mm，第二排座椅具備10度椅背傾角與80mm前後滑移調整功能，並可選配舒適型座椅，選配之第三排座位則可全數收納於後廂底板之中，提供更多樣的乘載選擇，空間變化部分，除了可收納之第三排座椅，第二排座椅可以40: 20: 40 的比例進行折疊，可讓行李廂容積由650L逐步擴增至1870L，不過整體容積較前代分別減少了30L與120L。不過整體儲物空間則有所增加，於前後座周邊設置更多的儲物空間外，也加大儲物容量，例如前門可容納1.5L水瓶，後座置物空間與車門邊也都各自可放置1L之水瓶，強化日常使用所需。
此外，全新X5在尾門部分，改採上下兩段開啟方式，下半步開啟後可做為裝載平台使用，而上半部則具有電動開啟功能。
憑藉 BMW 雙渦流渦輪與雙渦輪增壓技術令動力系統獲得更多駕駛樂趣和更高的能效。全新X5全面採用BMW新世代動力系統與八速自排變速系統〈X5 M50d更具備運動化調教〉，初期推出X5 xDrive30d、X5 xDrive50i與X5 M50d三個車型，xDrive30d車型搭載3.0升直列六汽缸柴油引擎，具備BMW 雙渦輪增壓技術與高壓共軌直噴技術，可輸出258ps/4000rpm最大馬力與560Nm/1500-3000rpm最大扭力，較前代增加了13ps與20Nm，0-100km/h起步加速成績為6.9秒，較前代進步了0.7秒，油耗部分則較前代降低16%，每行駛百公里油耗為6.2L，減少了1.2L，約為16.12km/L，每公里二氧化碳排放量則為162g/164g〈取決選擇輪胎規格〉，減少了約31g。
X5 xDrive50i搭載全新4.4升V8雙渦輪增壓引擎，配有High Precision Injection 汽油直噴系統，以及 VALVETRONIC 可變氣門電子控制系統，最大馬力為450ps/5500-6000prm，最大扭力為650Nm/200-4500rpm，整體功率較前代車型，提升10%，馬力與扭力分別增加了43ps與50Nm，0-100km/h起步加速成績為5.0秒〈進步0.5秒〉，每百公里平均油耗為10.4L至10.5L間〈減少2.0L〉，每公里二氧化碳排放量為242g/244〈〈取決選擇輪胎規格〉，減少約50g。
而在X5 M50d則是搭載新世代3.0升直列六缸三渦輪增壓引擎，配置有三具渦輪增壓系統，可依據動力需求準確地提供穩定之增壓功率，達到全速域更優渥之動力輸出，具備381ps/4000-4400rpm最大馬力與740Nm/2000-3000rpm最大扭力，由靜止加速到100km/h只需5.3秒，每百公里平均油耗為6.7L，較以往減少了11%，約為0.8L，每公里二氧化碳排放量也減少了22g，為177g/km。
除了上述車型，BMW亦預計在2013年12月追加其他車型，包括有：X5 xDrive35i (306 PS) ，平均油耗為8.5L/100km，二氧化碳排放量為199g/km；X5 xDrive40d (313 PS) 的平均油耗為 6.4L/100km，二氧化碳排放量為169g/km。另外，還有首次配置四汽缸動力系統的X5 xDrive25d與X5 sDrive25d，動力輸出同為218ps，而X5 sDrive25d採二輪驅動配置，平均油耗分別為5.9L/100km、5.6 L/100km，二氧化碳排放量分別為155g/km與149g/km。
目前全新X5 所有型號的車型均已通過即將於2014年9月之後生效的歐盟六期 廢氣排放標準。在柴油動力車型中，憑藉配置於引擎後端的 NOX儲存式廢氣觸媒轉換器和尿素噴射裝置 (AdBlue)之 SCR廢氣觸媒轉換器，降低廢氣當中需要限制的氮氧化物含量。
同時，全新X5皆配有ECO PRO 節能模式，當引擎以低轉速行駛或車輛巡航時，車內電氣系統〈包括：音響、空調與座椅加熱裝置等〉皆會進入節能調節狀態，以取得更佳的動能管理效率；此外，在全新X5上也導入了最新的節能滑行功能，當車速於50~160km/h之間巡航時，引擎就會自動關閉，並切開驅動系統，讓車輛以慣性滑行，減少引擎運轉之油料損耗，進一步降低油耗表現。而且全新的衛星導航系統，還增加了ECO PRO節能路線選項，讓駕駛者可以以用經濟的方式前往目的地。再搭配高效動能回收裝置，引擎怠速自動熄火系統，以及電動機械式轉向系統、低抗阻輪胎等，皆可提升整體節能效率。
為求更好的輕量化效果，全新X5於許多零配件皆採用重量更輕的材質，例如：熱熱塑性塑膠、鋁合金引擎蓋、鋁鎂合金儀錶板支架等，讓整體重量可較前代減少了90kg。
全新X5除了在動力與節能效率部分的全新提升，除了X5 sDrive25d外，皆搭載BMW xDrive智慧四輪驅動系統，藉由即時監控行駛速度、車輪轉速、轉向角度和油門踏板位置等參數，同時根據行駛狀態和駕駛者需要精確作出反應，並將動力準確傳輸所需位置，以便提供最有效率的牽引力。同時，xDrive智慧四輪驅動系統若搭配選配之動態性能控制系統，更可獨力分配後軸左右兩輪之動力輸出比例，達到最加的動態表現，而駕駛者可藉由xDrive 狀態顯示器中的3D圖像，進一步了解車輛側傾等行駛動態狀況，以充分掌握車況。
懸吊系統部分，採與前代車型相同的前雙A臂與後多連桿設計，並且可選擇主動式氣壓減震系統，可搭配adaptive damping主動式避震與Dynamic Performance Control動態性能控制系統，提供駕駛者更豐富地駕駛樂趣，此外，還有Dynamic Handling package動態操控套件可選擇，再增配主動式防傾桿與機械式限滑差速器。
安全配備部分，包括動態穩定控制系統（DSC）動態牽引力控制系統 (DTC)、彎道制動控制系統 (CBC)、動態制動控制系統 (DBC) 、陡坡緩降控制功能 (HDC)和自動限滑差速系統 (ADB-X)皆為標準配備外，更導入Driving Assistant駕駛輔助系統或Driving Assistant Plus增強型駕駛輔助系統，Driving Assistant駕駛輔助系統系統整合車道偏移警示系統與碰撞警示/預警煞車系統，當系統發現車輛可能發生撞擊時，除了會以聲音與燈號警示駕駛外，也會提前啟動煞車系統，以簡短煞車距離，若車速在60km/h以下，則會視狀況強制制動，以有效降低車速。而Driving Assistant Plus增強型駕駛輔助系統，則再整合了Active Cruise Control system with Stop & Go function主動式車身間距控制控制系統，在車速210km/h以下系統將主動控制與前車間距，2013年12月之後將在整合Traffic Jam Assistant交通壅塞輔助駕駛系統，在車速40km/h以下，可主動控制與前車間距，並配合主動轉向系統，可以讓它 「順著車流前進」。
同時，全新X5也首次配置Active Protection 主動安全防護系統，當系統偵測車輛可能發生危急失控時，便會自動將車窗與天窗關閉，並且將前座座椅調整至標準位置與預縮前座安全帶，並免乘客因坐姿不正確發生更嚴重的傷害。
最後全新X5同樣全面配置了BMW ConnectedDrive科技，功能涵蓋便利(Convenience)、資訊娛樂(Infotainment)與安全(Safety)三大項，將車內各項系統整合，給予駕駛者更完整資訊，與車輛有更良好互動。
選用配備方面，單是影音娛樂系統，BMW就提供了原廠高傳真揚聲系統、Harman Kardon 環繞身歷聲系統或 Bang & Olufsen 高級環繞音響系統，其中頂級款配備 1200瓦功率放大器和16組揚聲器，另外還提供數位音訊廣播 (DAB)、TV 模組的接收系統，以及全新研發的後座區娛樂系統，配有DVD播放系統和兩具後座專屬液晶顯示器。其他部分，還可選配方向盤加熱裝置、四區恒溫空調、自動防眩目車外後視鏡、吸入式車門關閉系統、無鑰匙便捷上車及起動系統、全景天窗、鋁合金車門檻飾板、儲物廂套件以及滑雪裝備和滑雪板儲物袋，能夠滿足進一步的個性化需要。
全新X5將在美國北卡羅萊納州斯帕坦堡的 BMW 工廠進行生產。該工廠還為全球市場生產 BMW X6、BMW X3 和未來的 BMW X4。全新X5將於2013 年11月於德國市場上市。
