Samochód, oparty na płycie podłogowej poprzedniego modelu, zyskał nowy kod fabryczny – F15. Konsekwencją jest niezmieniony rozstaw osi (2993 mm). Cały samochód jednak urósł, zwiększyła się wysokość, długość (o 3,2 cm) i szerokość.
W czerwcu 2013 roku BMW poinformowało, że na wrześniowym salonie we Frankfurcie zadebiutuje oficjalnie BMW X5 trzeciej generacji (F15). Samochód zbudowany został w oparciu o płytę podłogową poprzednika. Bez zmian pozostał więc wynoszący 2993 mm rozstaw osi. Nadwozie auta jest jednak wyraźnie większe. Długość zwiększyła się o 32 mm (do 4866 mm), samochód jest też szerszy (1938 mm, + 5 mm) i wyższy (1762 mm, +14 mm). Tak samo jak do tej pory, klienci będą mogli wybierać między wersją pięcio- i siedmioosobową.
W 2013 roku producent przedstawił wersję Individual, w której klienci mogą wybrać brązowy kolor nadwozia (Pyrite Brown). Zastosowano 20-calowe felgi. We wnętrzu użyto skóry Merino w dwóch kolorach Amaro Brown oraz Criollo Brown z kontrastującymi przeszyciami.
W listopadzie 2014 roku zaprezentowano najmocniejszą wersję X5 M. Źródłem mocy jest silnik V8 o pojemności 4,4 l, który generuje 575 KM. To 20 KM więcej niż w BMW X5 M poprzedniej generacji.