新车基于GA-F平台生产，搭载2.4升涡轮增压发动机与电机组成的混合动力系统，其中发动机最大功率207kW、峰值扭矩430牛·米；前电机最大功率40kW、峰值扭矩250牛·米；系统综合功率243kW。混合动力系统的前端模块，将电机和湿式离合器集成在了一台热效率超高的2.4升T24A-FTS直列四缸发动机，以及一台全新研发的Direct Shift 8速自动变速箱之间，可根据路况实时切换H4高速四驱和L4低速四驱，并配备中央和后桥差速锁以及电子动态悬架系统E-KDS。在原本强劲的发动机/自动变速器基础上，将前端模块添加到混动系统，有助于进一步提升非承载式车身的动力性。值得一提的是，新车还配备1.5kW外放电功能，丰富户外场景。
悬架几何结构进一步优化
全新一代GX的全新悬架系统提供卓越的越野驾驶性能和道路操控稳定性。
前悬架采用高位双叉臂式，通过优化悬架几何结构实现稳定的整车姿态。与常规调校相比，新车微调了螺旋弹簧刚度，增加了主销后倾拖距，也尽可能减小主销偏置距，从而在直线行驶、转弯和制动时充分提高车辆稳定性，并提供舒适的驾驶体验。车尾采用带有横向控制臂的四连杆刚性非独立悬架，通过优化悬架控制臂、减震器的布局与特性，有效控制车轴运动幅度，提高车辆制动时的稳定性。减震器配备独立的伸缩阀和摩擦控制装置FCD，同时通过增加应用于悬架外围部件的扭矩，提高了紧固部件的刚性。悬架特性进一步优化，通过提高刚性以提升车辆稳定性和驾乘舒适性。
电子控制系统得到多方面升级
尽管采用非承载式车身结构，全新一代雷克萨斯GX仍具备出众的道路驾控表现及驾乘舒适性。强化车身刚性带来的高品质城市驾驶质感；电动助力转向系统EPS提供平顺且精准的转向感；自适应可调悬架系统AVS进一步提升响应能力和稳定性。得益于这些先进配置，全新一代GX在加减速和转向时平顺流畅。
电动助力转向系统EPS提供反应灵敏、易于操控的转向感受，无论是在低速还是高速行驶中均表现出色。通过增大转向轴和转向管柱的直径，进一步增强了转向系统的刚性。连接车身前围与仪表板加固件的环形结构，可有效传递方向盘转向力。因此，全新一代GX的横向转向刚性相较上一代车型提升了50%，确保卓越的响应性并有效抑制振动。
自适应可调悬架系统AVS根据驾驶指令和路况，通过电子控制调节四个减震器的阻尼力。该系统采用线性电磁阀式执行器，可精确切换阻尼力，能够有效降低各种路面状况对车辆行驶带来的影响，提升操控稳定性。即使在崎岖颠簸、坑洼不平的路面行驶时驾控体验依然保持稳定。自适应可调悬架系统AVS始终确保出色的转向响应、稳定性和乘坐舒适性。此外，还可根据垂直G值信号、转向信号和速度信号等各种信息，实现理想的阻尼力控制。
车身刚性得到强化
为了确保驾驶时稳健的整车姿态和良好的舒适性，全新一代GX在车门边框和门槛底部增加了焊点数量，同时在金属板接合处和地板上采用了结构粘合剂。
此外，车身还新增了上部散热器支撑横梁，并增加了专用加固件，以增强发动机罩锁扣周围的刚性。在车尾部分采用了一个连接C柱底部和车轮拱罩的支撑装置，由此平衡车辆动态表现，使操控体验更忠于驾驶者意图。
车身设计助力提升越野性能
相比前代车型，全新一代GX的接近角增加5度，前悬缩短20毫米，并符合雷克萨斯硬派越野车身份的典型设计。
全新一代GX的刚性悬架系统全面升级，进一步提升越野驾驶表现。减震器布局得以优化，尽可能减少外部干扰造成的影响，并提高悬架系统的整体减震效果。此外，悬架行程得到增强，进一步提高在崎岖颠簸路面上的牵引力。全新一代GX摒弃了传统的液压助力转向系统，转而采用集成电机和减速箱的新型电动助力转向系统。在越野驾驶过程中，该系统能尽量缓解路面障碍物引起的震动。敏捷的加速与制动响应，让全新一代GX的踏板控制表现更加易控。即使低速行驶时，驾驶者也能精准控制油门和制动踏板。
电子动态悬架系统E-KDSS
雷克萨斯率先推出电子动态悬架系统E-KDSS，赋予车型敏捷的道路驾控表现和卓越的越野能力。
根据不同路况和各个车轮状态，前后电动防倾杆可实现独立控制，带来更加精准的防倾杆调节。全新一代GX整合了电子动态悬架系统E-KDSS与全新开发的悬架，悬架行程的表现超越了前代车型，在颠簸路面牵引力更强，进一步提升越野性能。扭矩和制动力可通过5档速度设置实现自动控制。仅需操控方向盘，而无需加速或制动操作，即可实现极低速行驶。能有效减少车轮打滑和车轮锁死，从而尽可能降低传动系统承受的压力，打造殊为强悍的脱困能力。
制动控制技术与全地形监测系统
相比此前的5种模式，全新的全地形选择系统提供6种模式，包括AUTO（自动）、DIRT（泥土）、SAND（沙地）、MUD（泥地）、DEEP SNOW（积雪）和ROCK（岩石），为越野提供强力支持。该系统集成驱动扭矩和悬架控制，超越了传统的液压制动系统，提供针对各种路况量身定制的更为出色的驾驶性能。此外，该系统的运行范围已从低速四驱（L4）扩展至高速四驱（H4），拥有更加卓著的多功能性。该系统不断演进，已可在全球各种类型路面实现卓越的驾驶性能，无论是低速征服崎岖地形，还是高速巡航非铺装路面。AUTO（自动）模式下，系统可利用多个传感器采集的数据实时预测路况，相应优化制动、驱动扭矩和悬架控制。无需手动切换模式，也可根据驾驶情况实现最佳驾驶性能。