La seconda generazione debutta al Salone Internazionale di Sydney nel 2008 in versione berlina a tre volumi mentre la versione cinque porte sarà presentata al Motor Show di Bologna 2008 per entrare in commercio nell'aprile dell'anno seguente. Il design inedito si basa sulla precedente generazione rinnovando il frontale grazie ad elementi ispirati alla sportiva RX-8. La coda esibisce nuovi fari a sfondo argentato. La nuova 3 possiede un coefficiente di aerodinamicità (Cx) con un valore di 0,30 tra i migliori nel segmento.
La piattaforma della vecchia generazione viene ripresa da questa nuova serie denominata progetto BL migliorata però nella geometria delle sospensioni, più rigide per adattarsi ai gusti della clientela europea. Mentre all'avantreno troviamo i McPherson al retrotreno sono presenti i bracci multipli (schema Multilink con 5 bracci). La massa totale della vettura diminuisce in media di circa 10 kg nonostante le dimensioni siano state incrementate fino ai 4,46 metri di lunghezza (4,49 metri con il kit sportivo).
Tra le innovazioni tecnologiche spicca il sistema i-stop che permette alla vettura di spegnere il motore nelle frenate alle basse andature e di riavviarlo in soli 0,35 secondi permettendo un risparmio di carburante del 12% rispetto ad una motorizzazione tradizionale. Questo sistema è presente sulla motorizzazione 2 litri.
Nel reparto motori debutta il nuovo propulsore diesel MZR-CD da 2,2 litri progettato e prodotto dalla Mazda in Giappone con potenza da 150 a 185 cavalli omologato Euro 5. Invariati i propulsori 1.6 MZR benzina da 105 cavalli con il solo cambio manuale e il diesel 1.6 MZR-CD da 109 cavalli.
Prodotta in Giappone presso i due stabilimenti di Hofu di proprietà della Mazda, la nuova 3 nelle terre asiatiche è disponibile anche con una trasmissione CVT abbinata ad una motorizzazione 1.5 MZR 16V capace di percorrenze medie dichiarate di ben 18,4 km/l e in un'inedita versione 2.0 a trazione integrale abbinata ad un cambio automatico a 4 rapporti capace di 151 cavalli e di consumi pari a 11,6 km/l.
Al contrario di quanto successo per la prima serie la seconda generazione con carrozzeria berlina, dal 2010 viene importata in Europa.
Per il mercato europeo la gamma motori si compone di otto propulsori.
Modello Disponibilità Motore Cilindrata Potenza Trasmissione 0-100 km/h(secondi) Velocità max(Km/h) Consumo medio(Km/l) Emissioni CO2(g/Km)
1.6 MZR 16V dal debutto 4 cilindri in linea, Benzina 1.598 Cm³ 77 kW (105 CV) cambio manuale 12,2 184 15,9 149
1.6 MZR 16V Bifuel dal debutto 4 cilindri in linea, Benzina-GPL 1.598 Cm³ 77 kW (105 CV) cambio manuale 12,2 184 15,9 149
2.0 MZR 16V dal debutto 4 cilindri in linea, Benzina 1.999 Cm³ 111 kW (151 CV) cambio manuale 10,4 206 14,7 175
2.0 MZR 16V auto dal debutto 4 cilindri in linea, Benzina 1.999 Cm³ 110 kW (150 CV) cambio automatico 10,6 205 13,2 175
2.3 Turbo DISI 16V da settembre 2009 4 cilindri in linea, Benzina 2.261 Cm³ 161 kW (260 CV) cambio manuale 6,1 250 10,4 224
1.6 MZR-CD 16V 110 fino a dicembre 2010 4 cilindri in linea, Diesel 1.560 Cm³ 80 kW (109 CV) cambio manuale 11,0 185 22,2 119
1.6 MZR-CD 16V 115 da dicembre 2010 4 cilindri in linea, Diesel 1.560 Cm³ 85 kW (115 CV) cambio manuale 11,0 186 22,7 117
2.2 MZR-CD 16V 150 dal debutto 4 cilindri in linea, Diesel 2.184 Cm³ 110 kW (150 CV) cambio manuale 9,2 205 18,5 144
2.2 MZR-CD 16V 185 dal debutto 4 cilindri in linea, Diesel 2.184 Cm³ 136 kW (185 CV) cambio manuale 8,2 213 17,9 149
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