Từ thiết kế cho tới trang bị, BMW 330e nhìn chung là không có sự khác biệt so với các biến thể cơ bản của dòng 3 Series thế hệ mới (G20). Tuy nhiên, là một chiếc xe điện hóa nên hệ thống động lực của sản phẩm này đã có chút biến đổi. Đó là sự xuất hiện của công nghệ eDrive mới nhất của BMW kết hợp với khối động cơ xăng tăng áp 2,0 lít.Theo công bố của nhà sản xuất, hệ thống động lực trên BMW 330e có tổng công suất 248 mã lực và mô-men xoắn cực đại đạt 420Nm.
Trong đó, động cơ đốt trong sản sinh công suất 181 mã lực còn mô-tơ điện sở hữu sức mạnh 67 mã lực. Tuy nhiên, công suất của động cơ điện có thể tăng lên 107 mã lực nhờ tính năng XtraBoost – một điểm nhấn của hệ thống này. Tính năng trên có thể được kích hoạt thông qua chế độ Sport giúp bổ sung thêm 40 mã lực, nhờ đó tổng công suất mà toàn hệ thống có thể đạt tới là 288 mã lực. XtraBooost được cho là hỗ trợ động cơ xăng tốt hơn trong những điều kiện vận hành đòi hỏi nhiều năng lượng.
Được biết, những nâng cấp cho phép BMW 330e thế hệ mới có thể chạy liên tục 60km chỉ bằng điện năng, tăng 50% so với model đời trước. Tốc độ tối đa mà chiếc xe đạt được ở chế độ này là 140km/h. Cũng theo công bố của thương hiệu xe hơi nước Đức, mức tiêu thụ nhiên liệu kết hợp của chiếc 3 Series PHEV này chỉ khoảng 2 lít/100km và lượng khí thải CO2 chỉ 39g/km. Ở chế độ vận hành bình thường, 330e có thể tăng tốc từ 0-100km/h trong vòng 6 giây trước khi đạt vận tốc tối đa 230km/h.
Hộp số tự động 8 cấp Steptronic cũng đã được nâng cấp nhằm tối ưu cho riêng 330e, đồng thời chân ga cũng được tinh chỉnh để phản hồi chính xác và mang tới cảm giác thể thao hơn. Và nhằm tối ưu không gian, động cơ điện đã được tích hợp luôn vào hộp số. Với thiết kế rất thông minh kể trên, hộp số của chiếc PHEV này chỉ dài hơn 15mm so với hộp số được sử dụng trên những chiếc 3 Series G20 khác.
Trong khi đó, khối pin lithium-ion có dung lượng 12 kWh đã được bố trí nằm ngay bên dưới ghế ngồi, còn thùng xăng được đặt ngay trên trục sau. Tuy được tập trung tối ưu không gian nhưng khoang hành lý trên 330e cũng chỉ khoảng 375 lít. Tất nhiên, con số này có thể tăng lên nếu gập hàng ghế sau.