Điều đáng chú ý nhất trên Mazda 3 thế hệ thứ 4 là động cơ SkyActiv-X. Đây là động cơ xăng thương mại đầu tiên trên thế giới sử dụng công nghệ HCCI không dùng bugi đánh lửa mà dùng lực nén như động cơ diesel, từ đó tiết kiệm 20-30% nhiên liệu, đồng thời tăng 10-30% mô-men xoắn so với động cơ hiện tại.

Đi kèm động cơ mới là khung gầm SkyActiv mới nhất từ Mazda. Theo hãng xe Nhật, khung gầm chịu lực tốt hơn và không gian nội thất rộng hơn, bên cạnh đó cải thiện khả năng cách âm và độ rung.

Kiểu dáng bên ngoài lấy cảm hứng từ mẫu concept Kai concept ra mắt cách đây khoảng 1 năm tại triển lãm Tokyo Motor Show. Tuy nhiên, phiên bản thương mại sẽ có khác biệt nhất định so với phiên bản concept. 

Ví dụ như phần đèn pha phía trước với thanh crôm nằm dưới đèn pha phong cách của "đàn anh" Mazda 6. Đèn hậu phía sau bỏ dải đèn ngang. Điểm đáng chú ý nhất là cột C lớn được giữ nguyên từ bản concept. Bên cạnh đó, xe cũng có một số thay đổi bên trong khoang cabin.

Trong nội thất, vẫn là những đường nét trau chuốt giống như những chiếc xe châu Âu. Người lái có vẻ được ưu ái hơn khi được trang bị riêng hai cửa gió.

Bảng điều khiển chính xuất hiện điều hòa hai vùng độc lập thay cho điều hòa đơn vùng như phiên bản cũ. Bên cạnh đó, màn hình giải trí được bố trí tách biệt phía trên vẫn là thiết kế được giữ nguyên từ phiên bản 2018.