动力方面，新款宝马X5 sDrive40i、xDrive40i配备新一代3.0T直列六缸发动机，并且依旧有48V轻混系统加持，系统最大功率280kW，最大扭矩519N·m。X5 M60i xDrive车型则继续搭载4.4T双涡轮增压V8发动机，但加入48V轻混系统，系统最大功率390kW，最大扭矩750N·m。此外，X5 xDrive50e PHEV取代之前的xDrive45e，系统最大功率360kW，最大扭矩700N·m。传动方面，所有车型均配备8速手自一体变速箱。
1994年，宝马将英国罗孚汽车公司收购，随之罗孚旗下的罗孚、MINI、路虎、名爵等品牌都归到宝马旗下。在宝马收购罗孚后，路虎的相关技术被宝马引入使用，而宝马X5正式基于路虎揽胜L322的技术共享而来，宝马于1999年推出第一代宝马X5车型。在第一代车型末期，宝马X5开始大规模引入中国销售。
第一代宝马X5在推出后取得巨大成功，直到2006年才推出第二代车型。2007年7月，宝马中国宣布第二代宝马X5正式上市，市场指导价格分别为133.6万元和89.5万元。与第一代车型相比，第二代宝马X5的造型并没有进行较大的改动，但其尺寸进一步加大，并加入了更加豪华的内饰。
在经历了两代车型的发展之后，宝马发现第二代车型已经有些跟不上市场，同时也因为宝马全系车型都陆续完成换代，并采用了全新的家族式设计。2014年2月，第三代宝马X5正式上市，售价区间为87.7-177.3万元，此次上市车型中的xDrive30d是宝马首款正式引入中国大陆市场的柴油版车型。与第二代车型相比，第三代宝马X5不仅在外观和内饰上有所改变，同时在动力系统、底盘、悬架等都进行了升级。