Samochody X3 powstały według takiej samej koncepcji ogólnej jak starsze X5, ale były o "numer" mniejsze. Produkcję tych pojazdów zlokalizowano w fabryce Magna Steyr w austriackim mieście Graz. Samonośne dwubryłowe nadwozie miało układ pięciodrzwiowy. Jego całkowita długość wynosiła 4565 mm, była więc o około 10 cm mniejsza niż modelu X5. Wnętrze zapewniało komfortowe warunki podróży. Pod względem konstrukcyjnym pojazd był spokrewniony z samochodami serii 3.

W początkowym okresie oferowano jedynie dwie wersje silnikowe. Zarówno silnik benzynowy jak i turbodiesel miał sześć cylindrów i pojemność skokową wynoszącą 3,0 dm3. Kilka miesięcy później powiększono gamę jednostek napędowych o mniejsze silniki. Stosowano mechaniczne skrzynie przekładniowe o sześciu biegach, a także pięciobiegowe "automaty". Wszystkie wersje miały napęd na obie osie.

We wrześniu 2006 roku zadebiutowały na rynku samochody po modernizacji. Po operacji face-lifting zmieniły się kształty zderzaków, charakterystycznego wlotu powietrza, a także przednich i tylnych lamp. Gama silników uległa wówczas rozszerzeniu i modernizacji. Pojawił się także czterocylindrowy silnik Diesla o pojemności 2,0 dm3, a osiągi pozostałych jednostek napędowych uległy poprawie. W 2007 roku wprowadzono mocniejszą wersję najmniejszego silnika Diesla, natomiast w 2009 roku wersję bazową z oznaczeniem 18d.

Zakończenie produkcji samochodów X3 pierwszej generacji nastąpiło we wrześniu 2010 roku. Bramy austriackiej fabryki opuściło łącznie około 605,5 tysiąca tych pojazdów.