El Nissan X-Trail es tracción delantera con eje trasero acoplable automáticamente. El conductor puede intervenir de distintas formas en el acoplamiento del eje trasero, con tres modos de funcionamiento.

En el primero («2WD»), es posible dejar el coche siempre en tracción delantera, de manera que nunca se llega a conectar el eje trasero. Es el modo normal para circular por carretera.

En el segundo («Auto»), el acoplamiento de las ruedas traseras es variable y controlado por un calculador electrónico. En función del deslizamiento de las ruedas delanteras, el calculador las hace más o menos solidarias con las traseras mediante un embrague multidisco. Es el modo para circular por campo.

En el tercero («Lock»), el coche es tracción total pero se anula el control electrónico del embrague multidisco central, que queda bloqueado. Esto es necesario para casos donde la adherencia y la velocidad sean muy bajas. Por encima de una cierta velocidad, el control electrónico anula automáticamente este modo de funcionamiento y vuelve a conectar «Auto».

El X-Trail no tiene bloqueos mecánicos de los diferenciales delantero y trasero. En su lugar, hay un sistema electrónico que detecta si el deslizamiento en tracción es excesivo. Si lo es, aumenta el par que hace esa rueda porque la frena. Este sistema sólo está disponible en los coches que tienen control de estabilidad, y las versiones Diesel no pueden tener control de estabilidad aún. Por tanto, aunque esté en posición de bloqueo central, si una rueda delantera y una trasera pierden contacto, el coche no puede seguir avanzando (por ejemplo, en un cruce de ejes).

A diferencia de otros todo terreno ligeros, no tiene ni reductora (como el Mitsubishi Montero IO) ni ningún sistema que ayude a descender fuertes pendientes (como el Land Rover Freelander).

Tiene bastidor monocasco y suspensión independiente con muelles helicoidales en los dos ejes.