Cả hai phiên bản 330e và 330e xDrive đều được trang bị động cơ tăng áp 2.0 có công suất 181 mã lực, kèm theo đó là một động cơ điện giúp cho chiếc xe có tổng công suất tối đa lên tới 288 mã lực và mô men xoắn cực đại 420Nm. Động cơ điện hoạt động nhờ viên pin lithium-ion 12 kWh được đặt ở bên dưới hàng ghế sau.
Điểm mới trên mẫu xe này là Xtraboost. Đây là tính năng BMW đã cập nhật để giúp chiếc xe tăng thêm 40 mã lực chỉ trong vòng 10 giây sau khi người điều khiển đạp ga sát ván. Nhờ đó, 330e chỉ mất 5.6 giây để tăng tốc từ 0 lên 100 km/h; còn với 330e xDrive là 5.7 giây. Tuy nhiên, Xtraboost chỉ được kích hoạt khi xe hoạt động ở chế độ lái thể thao (Sport). Với viên pin được trang bị sẵn, BMW 330e có thể đạt tốc độ tối đa 110 km/h ở chế độ hybrid (tăng 31 km/h so với phiên bản cũ) và 140 km/h khi chuyển sang chế độ electric (tăng 20 km/h so với phiên bản cũ).
BMW 330e plug-in hybrid có giá khởi điểm là $45,545, trong khi đó khách hàng sẽ cần phải trả thêm $2,000 để sở hữu phiên bản dẫn động bốn bánh xDrive. Cả hai chiếc xe đều sẽ có mặt tại đại lý vào tháng 5 năm nay. Hiện tại, BMW đang cung cấp bộ sạc tại nhà cấp 2 loại 240v cùng dịch vụ lắp đặt chuyên nghiệp.
Hàng loạt những mẫu xe đình đám đã ra mắt trong năm 2015, nhưng phiên bản thương mại của chúng chỉ được bán ra toàn cầu vào năm sau.