2011款宝马X5升级换代的重点放到了动力匹配上，原来的自然吸气发动机全线被涡轮增压发动机代替，而变速箱也标配了8速手自一体版本，也就是说2011款X5将和5系GT使用完全一致的动力配置。.0L汽油发动机是最大亮点，不同于N54系列的双涡轮增压，N55系列直列6缸涡轮增压发动机只有一个涡轮，但通过双涡管技术，同样达到了老款N54双涡轮增压发动机的效能，重量减轻但性能不减。2011款宝马X5 xDrive35i就使用此款发动机，最大功率306马力/5800rpm，峰值扭矩400Nm/1200-5000rpm，极速235km/h。2011款宝马X5 xDrive50i旗舰车型配备4.4L V8双涡轮增压发动机，配合双涡管技术，最大功率407马力/5500-6400rpm，峰值扭矩600Nm/1750-4500rpm，极速250km/h，能够让X5在5.5秒内从静止加速到100km/h。