在车身刚性和轻量化方面，全新一代NX一方面优化结构，发动机罩首次应用双锁扣固定机构、尾部车体采用环状结构，带来整车结构板件更高刚性表现。一方面应用全新技术，激光螺旋焊接和全新开发的激光喷丸技术相配合，焊接长度相较传统工艺延长了约35%。此外，高强度材料的创新应用，不仅增强车身刚性，同时有效减重约2.6公斤。
空气动力和操控性方面，全新一代NX的“高颜值”外观中隐藏了不少“秘密”，车门覆面与侧窗玻璃之间落差的减小优化车身气流、发动机外护板所采用球形凹纹设计产生微涡流，前后保险杠的造型设计有助于改善气流并增强下压力，维持后悬架的动态平衡，优化后的空气动力学性能对全新一代NX的油耗和操控表现都有显著提升。
此外，为支持“雷克萨斯驾驶印迹”，全新一代NX配备全新开发的悬架系统，采用麦弗逊式前悬架和多连杆后悬架。通过对摩擦系数较高的部件进行精心设计，全新开发的减震器可维持低速段的阻尼力水平。F SPORT车型还标配了最新的适应式可变悬架系统AVS，兼具高水准的操控性和驾乘舒适性。
