Phát triển dựa trên nền tảng của Mazda2 hatchback mới, CX-3 sử dụng phong cách thiết kế Kodo đặc trưng Mazda, tương tự CX-5 và CX-9. Điểm khác biệt so với đàn anh nằm ở cột C, nơi sơn đen liền kính lái. CX-3 dài 4.275 mm, rộng 1.765 mm, cao 1.550 mm và chiều dài cơ sở 2.570 mm.
Nội thất CX-3 không khác mấy so với Mazda2. Xe trang bị hệ thống thông tin giải trí MZD Connect với màn hình cảm ứng 7 inch, vô-lăng 3 chấu thể thao, điều hòa tự động, ghế bọc da kết hợp vải đen Lux Suede khâu chỉ đỏ tương phản.
CX-3 trưng bày tại VMS 2016 sử dụng động cơ xăng SkyActiv-G 4 xi-lanh dung tích 2 lít, công suất 156 mã lực tại vòng tua máy 6.000 vòng/phút, mô-men xoắn cực đại 204 Nm tại 2.800 vòng/phút. Hộp số tự động 6 cấp.
Trang bị an toàn với các hệ thống cảnh báo va chạm, cảnh báo sai làn, giám sát điểm mù, hệ thống ổn định thân xe, hỗ trợ khởi hành ngang dốc, camera lùi.
Hiện Mazda CX-3 bán chính thức tại nhiều thị trường trên thế giới như Mỹ, Nhật Bản, Thái Lan, Indonesia, Malaysia và Việt Nam là nước tiếp theo trong khu vực. Xe bán ra với nhiều lựa chọn đa dạng về màu sắc, gồm 6 màu ngoại thất và 3 màu nội thất, dành cho những khách hàng trẻ trung thành đạt.