早在2004年，便傳出BMW有意以X3為基礎，開發一款全新的小型運動Crossover，並且命名為X4；歷經多年傳言，執行長Norbert Reithofer也終於在2010年親口證實了這項計畫，確認會以X3底盤進行開發，未來將在美國南卡羅萊納州的Spartanburg廠區進行量產。最近根據外媒報導，BMW可能在明年1月的底特律車展發表X4概念車型，讓全球車迷終於得以一窺X4的實車樣貌。
2010年時，曾有一張疑似X4官方設計草圖的圖片在網路上流傳，成為唯一能夠揣測X4外貌的依據，據了解，新世代X4將與X3採用同一底盤設定，4560mm的車身長度與X3也相去不遠，並襲承X車系家族的外觀設計風格，但在Coupe車型的限制下，車艙空間難免會稍受壓縮；而在動力方面，預估X4將會搭載N55的3.0L直六渦輪增壓引擎，或是引擎代號N20的2.0L直四渦輪增壓引擎，變速箱的搭配將依動力等級而有6速手排、7速DCT雙離合器變速箱與8速Steptronic手自排變速箱的選擇。
除了X4之外，據了解BMW還會再推出X4 M性能版本，動力依據3.0L三缸渦輪增壓直六柴油引擎加以調校，預計能夠提供381hp的最大馬力輸出。未來一旦正式投入量產，預計過去陸續生產X3、X5、X6等車型的Spartanburg廠區也將是X4的出生地；成立於1994年的Spartanburg廠區是BMW在美國重要的成車裝配廠，2011年度總生產達27萬輛，廠區員工更達7500人，並在今年初達到生產量達200萬輛的里程碑，原廠當時也宣布將再投資9億美元擴充產能，未來可望突破35萬輛的生產目標，並新增300個就業機會。