El CX-7 tiene motor delantero transversal, chasis monocasco, y existe en versiones con tracción delantera y tracción a las cuatro ruedas. En su lanzamiento, la única motorización es un gasolina de cuatro cilindros en línea de 2.3 litros de cilindrada con turbocompresor, inyección directa, intercooler y una potencia máxima de entre 238 y 260 CV. En 2009, junto con una reestilización del modelo, se ofrecerá en Europa una opción Diesel proveniente del Mazda 6 de segunda generación: un cuatro cilindros en línea de 2.2 litros y 173 CV.