宝马X3M使用的发动机是3.0T直列6缸涡轮增压发动机。发动机代号为S58。S58发动机是宝马新开发的高转速发动机。
S58是S55的继任者，S58采用最新的M TwinPower Turbo涡轮增压技术，独特设计的3D打印气缸盖，制作工艺更小巧。
S58发动机的特点简单概括主要有以下几点：1、进气优化。2、中冷器优化。3、活塞/曲轴优化。4、高压燃油喷射系统。5、M TwinPower Turbo涡轮增压技术。6、燃油供给系统提升。
宝马X3M于2019年8月27日正式上市。截至2019年10月3日，宝马X3M在售的最新车型共有两款，分别是：
2019款 X3 M，官方指导价：83.99万元。搭载3.0T直列6缸涡轮增压低功率版本，匹配8挡手自一体变速箱，最大功率353KW，最大马力480PS，最大扭矩600N·m。
2019款 X3 M 雷霆版，官方指导价：89.99万元。搭载3.0T直列6缸涡轮增压高功率版本，匹配8挡手自一体变速箱，最大功率375KW，最大马力510PS，最大扭矩600N·m。
驱动方式全部为适时四驱（宝马M版本xDrive智能四驱系统）。