NX hoàn toàn mới sử dụng nền tảng GA-K để đạt được thân vỏ cực kỳ cứng và nhẹ với trọng tâm xe thấp để mang tới hiệu quả xử lý vượt trội. Hiệu suất cơ bản của xe được cải thiện đáng kể cũng như kế thừa dấu ấn trải nghiệm lái độc đáo của Lexus - với đặc trưng là tính nhất quán giữa tác động người lái với các bề mặt điều khiển được điều chỉnh và tối ưu để mang tới phản hồi tức thì cho xe.
Bên cạnh đó, 6 hệ truyền động (trong đó có hệ truyền động PHEV đầu tiên của Lexus) được ra mắt để mang tới hàng loạt lựa chọn hệ dẫn động phù hợp trên toàn cầu, giúp đem lại trải nghiệm lái kết hợp mượt mà giữa tính tiện nghi thoải mái, sự ổn định, tính thể thao, mạnh mẽ và an toàn. Khả năng kết nối, kiểm soát và tự tin của người lái được nâng tầm trong mọi điều kiện lái nhờ vào triết lý của 'Dấu ấn Trải nghiệm lái xe của Lexus'.
Nội thất của NX là không gian nội thất đầu tiên được tích hợp trọn vẹn ý tưởng "Tazuna" - một ý tưởng về khoang lái cho phép người lái kết nối trực quan với xe và tập trung hơn vào các thao tác lái.
Hệ thống chốt điện tử đầu tiên của Lexus có khả năng điều khiển điện tử việc chốt và mở chốt cửa. Một số phiên bản có thể được trang bị hệ thống "Đỗ xe tiên tiến" đầu tiên của Lexus.
Hệ truyền động hybrid sạc điện sử dụng trong phiên bản PHEV của NX mới được trang bị một động cơ 4 xi-lanh thẳng hàng dung tích 2.5L mang hiệu suất nhiệt, một pin lithium-ion dung lượng cao, công suất cao và các động cơ điện ở trước và sau xe. Pin lithium-ion kể trên có công suất phát cực ấn tượng 18.1 kw giờ (kWh), mang tới một dải chạy điện (EV) với công suất hàng đầu phục vụ mục đích lái hàng ngày.
Người lái có thể lựa chọn luân phiên theo nhu cầu giữa bốn chế độ lái (chế độ lái điện (EV), chế độ điện/ điện hybrid (EV/HEV) tự động, chế độ điện hybrid (HEV) và chế độ tự sạc) chỉ với một lần bấm nút. Ở chế độ HEV, động cơ điện và xăng cùng hoạt động để đạt được hiệu suất tăng tốc cao.
Ngoài ra, khi chế độ EV/HEV tự động được chọn và điểm đến được nhập vào hệ thống định vị, chế độ EV/HEV phát triển lần đầu tiên trên xe Lexus sẽ được tự động chuyển sang chế độ HEV trên đường cao tốc hoặc các điều kiện mặt đường khác dựa trên các dữ liệu như lượng pin còn lại, tuyến đường và thông tin giao thông - tất cả đều nhằm đạt được mục tiêu lái xe tiết kiệm năng lượng.
