车尾三厢的造型得到延续，但相较老款更加运动，非常丰富的立体线条呼应了车头的运动风格，尾厢盖上沿拥有小鸭尾，尾灯的设计与头灯进行了很好的呼应，排气也采用了隐藏式。虽然新车尾部没有采用当下流行的贯穿式尾灯，但拉长的C字形尾灯在点亮之后依然有着很高的辨识度。
新车内部同样采用最新的家族式设计风格，中控台取消了老款车型的Y字形结构，而大量使用横线线条，隐藏式静电触控面板相较老款更具现代气息。新车的车机屏幕、车机芯片以及车机系统都有大量优化和提升，提供了12.3英寸窄边悬浮式车机+12.3英寸液晶仪表+和AR-HUD抬头显示系统，车搭载为高通8155芯片，算力较现款提升4倍，响应速度提升8倍，并提供约40%算力冗余，为后续OTA留足空间，还具备12G的运行内存以及128G的储存内存。基于安卓系统定制的全新车机系统拥有全新的I界面，并全系标配苹果CarPlay、百度CarLife、华为HiCar三大手机互联系统，并配备3D面容识别功能，还可选装数字钥匙。
车载语音系统方面，新车的车机系统与华为深度合作研发，支持可见即可说、多语种混合识别等能力，不仅能实现普通话、粤语、英文单词混合识别，语音指令响应速度提升60%，系统还能实现连续对话无需重复唤醒。
新车感知系统全面升级，拥有360度超视野感知系统，前向探测距离提升2倍、扫视面积提升约8倍，拥有5颗毫米波雷达、8颗超声波雷达、4颗环视摄像头、1颗前视摄像头。带有包括RSA道路标识识别辅助系统、PDA预判式主动驾驶辅助系统、EDSS紧急驾驶停止系统、LCA车道变更辅助功能、FCTA前方交通穿行警示系统以及DMC驾驶员状态监测系统等在内的18项T-Pilot智能驾驶辅助功能。被动安全方面，第9代凯美瑞新增主副驾中央气囊，配备10个SRS空气囊，前排侧气囊从双腔气囊变为三腔气囊，有效保护前排人员的肩部、腰部和胸部，侧窗帘式空气囊后部容量比现款增大78%。