动力方面，宝马X5 PHEV搭载了3.0T 6缸涡轮增压发动机和82kW电机组成的动力系统，匹配8挡手自一体变速箱，能爆发出290kW的最大功率和600N·m的最大扭矩，可以实现5.6秒的百公里加速成绩，NEDC综合油耗低至2.2L/100km，纯电续航里程也能达到85km。

底盘方面，宝马X5 PHEV采用双叉臂式独立悬挂和多连杆式独立悬挂的组合，并且悬架还可以进行高低、软硬调节，虽然对舒适性的提升不大，但是对高速过弯产生的侧倾能起到很好的抑制作用，提升了操控性，对于较大的振动底盘处理的比较到位，而对于连续细小的振动会传递较多的路感到驾驶员手中。