宝马X5的定位是中大型SUV，宝马X3为中型SUV，宝马X5是进口车型，宝马X3现已实现了国产化，宝马X5是宝马SUV产品序列中的旗舰车型，产品定位高过宝马X3，售价远超X3，车身规格比宝马X3更大一点，宝马X5的车内饰更加奢华，配置更加丰富。
二者使用的发动机型号不同，所以整体的性能还是有较大差别的。宝马x5所使用的发动机是N55性发动机，N55技术是由BMW集团研发的含有直接喷射装置Valvetronic和废气涡轮增压的发动机。尽管接连数年位居著名的排名机构——沃德十佳发动机首位，并为宝马中高档车型所搭配的动力系统中的砥柱中流。而宝马x3所使用的是B48，宝马b48发动机其实就是宝马N20发动机的继任者，相比于N20，b48发动机更改了缸内结构，优化了低扭表现。与此同时，宝马还优化了b48的排热系统，而且增强了发动机的稳定性能和耐久性表现并且改进了噪声表现。
全轮驱动工艺是宝马为x5全新研发的，与此同时也用于x3。这一个替代宝马原先所使用的中央差速器的新系统称之为x-drive。它具备膜片式离合器，它能够使前后轴的驱动力分配具备很大的可变性。如发生转向过度时，离合器能够把更多的驱动力分配给前轴，使前后的驱动力达到一种均衡。膜片离合器的电子控制设备又同动态稳定控制dsc相互连接，达到综治维稳的目的。更加可贵的是x-drive能够做到先知先觉。当驾驶员还没觉察到有可能发生的转向危险时，它现已通过多种参数辨别出来，并开始干预。只有当通过调节前后轮驱动力还不能满足需要时，动态稳定控制dsc才开始工作。如此一来，x3在二者的综合作用下就可以保证在一个安全的轨迹上行驶了。