Được giới thiệu cùng Mazda CX-5 bản nâng cấp, CX-3 hoàn toàn mới có chassis dựa trên cơ sở của mẫu suoermini Mazda 2 cùng kiểu dáng tương tự, nhưng có gầm cao hơn và những chi tiết thiết kế mạnh mẽ.
Các động cơ được trang bị cho xe cũng được chia sẻ với Mazda 2, chính vì vậy phiên bản bán tại châu Âu có thể sẽ có 3 phiên bản máy xăng 1.5l SKYACTIV-G với công suất 73, 88 và 112 mã lực, cùng với phiên bản máy dầu 1.5l SKYACTIV-D 103 mã lực.
Tuy nhiên, nhiều nguồn tin cho biết CX-3 sẽ chỉ được bán với phiên bản dẫn động cầu trước mà không có tuỳ chọn dẫn động 4 bánh.