1999年に発売されたBMW・X5の成功を受けて、レクサス・RX（トヨタ・ハリアー）に代表される小型高級SUVの分野にも進出すべく企画されたクロスオーバーである。BMW自身は、自社が商標登録した「SAV（Sports Activity Vehicle）」との造語を用いることにより、先行したX5とともに「BMWが発案した、まったく新しいカテゴリーの自動車である」と主張している。
X5が、BMW・5シリーズ（E39型）の構成部品を多数流用していたように、X3はBMW・3シリーズ（E46型）のプラットフォームと構成部品を多数流用している。サスペンションも旧世代3シリーズ(E36・E46)と同様、セントラルアーム(＝マルチリンク式サスペンション<3リンク>)式サスペンションを採用している。 エクステリアはX5をそのまま一回り小さくしたようなデザインであり、バンパーの一部は樹脂がむき出しになっているなど共通点が多数存在する。駆動方式はフルタイム4WD（xDrive）で、DSCを標準装備しているのもX5と同じである。
製造は、開発も担当したマグナ・シュタイアー社のオーストリア・グラーツの工場で行われる。

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