Oficjalny debiut rodziny samochodów BMW X5 trzeciej generacji nastąpił jesienią 2013 roku, podczas Salonu Samochodowego we Frankfurcie n/Menem. Ogólna koncepcja tych pojazdów nie uległa zmianie. Zachowano również dotychczasowy rozstaw osi, ale nieznacznie zwiększyła sie długość całkowita. Przednia część nadwozia została nieco podwyższona. Odmiennie ukształtowano pokrywę silnika, a niskie lampy łączą się z obramowaniem tradycyjnego wlotu powietrza. Tylne lampy są bardziej szczupłe niż w poprzedniej generacji.

Gama jednostek napędowych składała się z dwóch silników benzynowych i czterech silników Diesla. Wszystkie silniki spełniały wymagania ekologicznej normy Euro6. Tylko jedna wersja napędzana bazowym silnikiem Diesla miała klasyczny układ napędowy, a w pozostałych stosowano układ 4x4. We wszystkich wersjach montowano automatyczne skrzynie przekładniowe o ośmiu biegach.

Usportowiona wersja M debiutowała z kilkumiesięcznym opóźnieniem. W połowie 2015 roku został wzmocniony bazowy silnik Diesla, a do gamy dołączyła wersja z napędem hybrydowym.

Zakończenie produkcji samochodów trzeciej generacji nastąpiło w połowie 2018 roku.