NX 300 Lexus sử dụng kiểu động cơ tăng áp 8AR-FTS L4 2L với công suất cực đại đạt 235 hp / 4800 - 5600 rpm và mô men xoắn cực đại là 350 Nm / 1650 - 4000 rpm, kết hộp cùng hộp số tự động 6 cấp cho các chế độ lái phù hợp với từng nhu cầu của người lái là Eco, Normal, Sport, Sport+ và Customize.

Bên cạnh đó NX còn tăng thêm các tính năng hỗ trợ lái như: Lẫy chuyền số trên vô lăng, Hệ thống điều khiển hành trình (Cruise Contorl System), Tích hợp phím chức năng trên vô lăng, Trợ lực lái điện, v.v

NX 300 Lexus tích hợp nhiều tính năng an toàn như:

- Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS), giúp bánh xe không bị khóa cứng khi phanh gấp từ đó đánh lái dễ dàng hơn.

- Hệ thống phân phối lực phanh điện tử (EBD), giúp phân bổ áp lực phanh lên các bánh xe tuỳ vào tình huống vận hành thực tế để hạn chế trượt bánh và giảm quãng đường phanh.

- Hỗ trợ lực phanh (BA), giúp tăng áp lực phanh trong trường hợp đạp phanh gấp để giảm quãng đường phanh.

- Hệ thống ổn định thân xe (VSC), có khả năng nhận diện trước mối nguy hiểm, tự động điều chỉnh xe về trạng thái cân bằng, tránh bị mất lái trong các tình huống khẩn cấp.

- Hệ thống kiểm soát lực bám đường (TRC), sẽ được kích hoạt ngay khi công suất động cơ và tốc độ bánh xe không phù hợp với bề mặt đường, kiểm soát lực kéo và độ bám, chống xoay vòng bánh xe tại chỗ, giúp người lái đi đúng hướng khi đi đường trơn.

- Hỗ trợ khởi hành ngang dốc (HAS), giúp phanh giữ xe trong một khoảng thời gian đủ để người lái có thể chuyển từ bàn đạp phanh sang bàn đạp ga, chống xe bị trôi về sau khi di chuyển qua địa hình dốc cao.

- Hệ thống cảnh báo điểm mù (BSM), Hệ thống cảnh báo phương tiện cắt ngang khi lùi (RCTA)

- Cảnh báo áp suất lốp (TPWS)

- Cảm biến phía trước và phía sau xe       

- Hệ thống 8 túi khí SRS và dây đai an toàn 3 điểm với chức năng khóa đai khẩn cấp ELR (Tất cả các ghế), khoá bảo vệ trẻ em.

- Chức năng căng đai khẩn cấp, bộ hạn chế lực tì vai và tựa đầu giảm chấn thương cổ WIL cho hàng ghế đầu.