มาสด้า ซีเอ็กซ์-3 ใช้พื้นฐานเดียวกับรถซับคอมแพ็ค ‘Mazda 2′ ภายนอกถูกออกแบบภายใต้แนวคิด ‘Kodo’ มิติตัวถังมีความยาว 4,275 มิลลิเมตร ความกว้าง 1,765 มิลลิเมตร ความสูง 2,570 มิลลิเมตร โดยคันที่นำมาจัดแสดงนี้ ใช้สีตัวถังที่เรียกว่า ‘Ceramic Metallic’ ซึ่งจะมีโทนสีต่างกันออกไปขึ้นอยู่กับการสะท้อนของแสงไฟ

นอกจากนั้น มาสด้า ซีเอ็กซ์-3 ใหม่ ยังถูกใส่ใจในรายละเอียดการออกแบบเล็กๆน้อยๆ รวมถึงคุณภาพของวัสดุที่นำมาใช้ เช่น การออกแบบแผงประตูที่ช่วยให้ดูกว้างขวางยิ่งขึ้น รวมถึงการปกปิดชิ้นส่วนที่เป็นเหล็กบริเวณด้านในของประตู เป็นต้น

Mazda CX-3 มาพร้อมเครื่องยนต์ 2 บล็อค ขึ้นอยู่กับตลาดในแต่ละประเทศ โดยมีทั้งเครื่องยนต์เบนซิน SKYACTIV-G ขนาด 2.0 ลิตร และเครื่องยนต์ดีเซล SKYACTIV-D ขนาด 1.5 ลิตร ขณะที่เวอร์ชั่นญี่ปุ่นจะมีเฉพาะเครื่องยนต์ดีเซล 1.5 ลิตรเท่านั้น

นอกจากนั้นยังติดตั้งระบบขับเคลื่อนแบบ AWD เจเนอเรชั่นใหม่ล่าสุด ซึ่งเป็นระบบเดียวกับที่ติดตั้งใน CX-5 ใหม่ โดยสามารถควบคุมแรงบิดได้แบบแอคทีฟ ช่วยให้ขับเคลื่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ