Obwohl er als Plug-in-Hybrid ein grünes Mäntelchen trägt, ist der neue BMW 330e ganz bestimmt kein Kind von Traurigkeit. Sein Antriebssystem besteht aus einem 2 Liter großen Vierzylinder-Turbobenziner mit einer Leistung von 184 PS und einem Elektromotor, der eine Dauerleistung von 50 kW (68 PS) sowie eine Spitzenleistung von 83 kW (113 PS) abspult. Gemeinsam entwickeln sie eine Systemleistung von 252 PS sowie ein maximales Systemdrehmoment von 420 Newtonmetern. Damit beschleunigt die Limousine in 6 Sekunden von 0 auf 100 km/h. Die Höchstgeschwindigkeit liegt bei 230 km/h. Vor allem im Modus „Sport“ greift der Boost aus den Akkus dem Verbrennungsmotor unter die Nockenwellen.
Aber der Plug-in-Hybrid hat auch eine ganz andere Seite: Im Fahrmodus „Hybrid“ kann er bis zu 110 km/h rein elektrisch fahren – 30 km/h schneller als beim Vorgängermodell. Im Modus „Electric“ geht das jetzt sogar bis 140 km/h. Der Aktionsradius im Strom-Modus wächst auf bis zu 60 Kilometer. Als Sonderausstattungen kann man deshalb auch einen akustischen Fußgängerschutz ankreuzeln. Der Verbrauch (mit vollem Akku) pendelt sich auf 1,7 Liter Kraftstoff je 100 Kilometer (39 g CO2/km) ein.
Der Elektromotor ist platzsparend in die Acht-Gang-Automatik integriert, während die 12-kWh-Batterie unterhalb der Fondsitze und der Kraftstofftank über der Hinterachse positioniert sind. Dadurch wird das Gepäckraumvolumen nur geringfügig eingeschränkt: 375 Liter bleiben übrig, die durch die umklappbare Rücksitzbank erweitert werden können.
Die Serienausstattung umfasst eine Heizungs- beziehungsweise Klimatisierungs-Vorkonditionierung des Innenraums. Dabei wird die Energie der Hochvoltbatterie auch für die Funktion der Standheizung genutzt.
Zur Markteinführung der neuen BMW 330e Limousine im Sommer 2019 werden neue digitale Services präsentiert, die das Aufladen der Hochvoltbatterie unterwegs komfortabler machen. Beim Auswählen einer öffentlichen Ladestation bekommt der Fahrer vom Navigationssystem auch Empfehlungen zu nahegelegenen Hotels, Restaurants, Cafés sowie Sehenswürdigkeiten oder Kultureinrichtungen aufgelistet. Außerdem ist es möglich, über das Anzeige- und Bediensystem des Fahrzeugs die Verfügbarkeit von Ladestationen zu ermitteln. Diese Information wird dem Fahrer ebenso mitgeteilt wie eine Prognose über den Belegungsstatus der öffentlichen Ladestation zum Zeitpunkt der Ankunft. Darüber hinaus können ausgewählte Ladestationen zukünftig für einen begrenzten Zeitraum reserviert werden.