全新BMW 3系列轿车配备3款汽油发动机打入中国市场，所有发动机都在输出功率、性能、运转精确性和经济性上有了显著的提高，而且每款发动机各具特色。

330i的直列6缸发动机（325i发动机从发动机仓来看不出太大区别）

　　330i装备超轻镁铝合金曲轴箱的6缸发动机

　　该车型系列中顶级的6缸发动机最大输出功率为190千瓦(258马力)，比前一代提高了20千瓦(27马力)之多。在2500~4000转/分的转速下，可以持续取得300牛顿米的最大扭矩。它也是同级车中功率最大、重量最轻的6缸发动机。

　　为了尽可能降低发动机的重量，BMW首次在批量生产中采用镁铝合金，使发动机的重量比采用铝材时降低了30%，曲轴箱、曲轴轴承和气缸盖罩均采用这种先进的超轻材料制成。

　　这款6缸发动机的另一个新装备是电子气门控制(VALVETRONIC)，它可以根据油门踏板位置对进气门的开启次数和升程进行无级控制，从而可以更有效地利用喷射到发动机里的燃油，发动机的反应也更为迅捷。该项技术与调节进气门和排气门的Double-VANOS双凸轮轴可变气门正时系统相辅相成。BMW全新330i的百公里加速时间为6.6秒钟，最高车速被限制在250公里/时。欧盟标准综合循环中的耗油量为9.0升/100公里。

　　BMW 325i新发动机也将首次面世

　　在6500转/分时的最大输出功率为160千瓦(218马力)，在2750~4250转/分钟之间的最大扭矩为250牛顿米，发动机排量正如其型号标志所示为2.5升。

320i的直列4缸发动机，为保持50：50的车身比重特意将发动机后移，用一块印有LOGO的塑料板遮住了空出的部分

　　装备高性能4缸发动机的BMW 320i

　　全新BMW 320i装备了该级别中功率最大的4缸发动机。以BMW 318i的2升直列4缸发动机为基础的这款发动机也装备了电子气门控制(VALVETRONIC)和Dual-VANOS双凸轮轴可变气门正时系统。在6200转/分时的最大输出功率为110千瓦(150马力)，在3600转/分时的最大扭矩为200牛顿米，使BMW 320i的百公里加速时间为9.7秒钟，最高车速为215公里/时。欧盟标准综合循环的耗油量为7.9升/100公里。由于对进气和排气管道进行了细节上的优化，它的性能比前一款已经被认为动力非常强劲的发动机还要好。