Las versiones de la Serie 3 con motor de seis cilindros, tanto la berlina como el familiar, podrán llevar un sistema de tracción a las cuatro ruedas. Estará disponible con las cajas de cambio manuales y las automáticas.

Estas versiones cuestan 3.000 € más que las equivalentes de tracción posterior. En el caso de las carrocerías de cuatro puertas, el 325xi vale 36.100 €, el 330xi 43.900 € y el 330xd 45.400 €. El familiar tiene un sobre precio de 1.900 € más.

El sistema de tracción total consta de un embrague multidisco controlado electrónicamente colocado a la salida de la caja de cambios. La parte conductora del embrague va solidaria al eje que va a las ruedas traseras; la parte conducida lo es con el semieje delantero. De este modo se puede acoplar o liberar el eje delantero.

El dispositivo, denominado por BMW «xDrive», es diferente al que tienen los todoterreno X3 y X5 porque la correa metálica que transmite el movimiento al eje delantero se ha sustituido por un sistema de engranajes, como la que lleva el Serie 5.

El embrague multidisco central puede estar completamente desembragado; en ese caso el coche tiene tracción solo a las ruedas traseras. Puede estar completamente embragado; en ese caso los semiejes delantero y trasero son solidarios, como en un coche sin diferencial central o que lo tenga bloqueado. Y puede estar en cualquiera de las posiciones intermedias; cuanto menos deslizamiento haya en ese embrague, más fuerza pueden hacer las ruedas delanteras, que pueden recibir como máximo un 50% de la fuerza del motor (cuando tienen la misma adherencia las cuatro).

Si todas las ruedas tienen la misma adherencia envía un 60 por ciento de la fuerza a las ruedas traseras y el 40 restante a las delanteras.

Los diferenciales delantero y trasero no tienen ningún tipo de bloqueo mecánico. En su lugar, el control de estabilidad «DSC» frena la rueda que tiene un deslizamiento excesivo. De esa manera se evita que el coche se quede sin fuerza para avanzar cuando una rueda delantera y una trasera no tienen adherencia.

La coordinación entre el control de estabilidad y el control de sistema de tracción se utiliza para producir variaciones en la trayectoria.

Si el coche tiende a sobrevirar en una curva, el embrague central deja que haya poco resbalamiento, con lo que las ruedas delanteras hacen más fuerza (si la adherencia es suficiente). Esto limita la fuerza que hacen las ruedas traseras y hace más fácil que recuperen el agarre perdido.

Si el coche tiende a subvirar, el sistema aumenta el deslizamiento del embrague central para que llegue menos fuerza a las ruedas delanteras, hasta el punto que la transmisión delantera puede quedar completamente desconectada. De esta manera las ruedas delanteras hacen menos fuerza de tracción (o ninguna) y ganan agarre lateral.

Las versiones 330xi y 330xd llevan neumáticos de 225/45 en llanta de 17"; el 325xi lleva 205/55 en llanta de 16".