CX-8 dài 4.900 mm, rộng 1.840 mm, cao 1.730 mm, SUV mới ngắn hơn 165 mm và hẹp hơn 130 mm so với đàn anh CX-9. Mẫu xe mới sẽ nằm trong danh mục cạnh tranh tại xứ sở mặt trời mọc bên cạnh Honda CR-V bản 7 chỗ, dù dài hơn 300 mm.
CX-8 thừa hưởng thiết kế Kodo của hãng với đèn pha LED, vành hợp kim 17 inch, trong khi bản cao cấp hơn thêm đèn sương mù LED, giá nóc và vành 19 inch.
Nội thất thiết kế 3 hàng ghế, vô-lăng bọc da 3 chấu, bảng điều khiển trang trí khung mạ crôm, màn hình cảm ứng 7 inch cho hệ thống thông tin giải trí, khoang hành lý dung tích 239 lít, có thể tăng lên 572 lít nếu gập hàng ghế thứ 3.
Khách có thêm tùy chọn nệm da Nappa, ốp gỗ, hàng ghế thứ 2 kiểu hai ghế đơn, ngăn cách bởi bảng điều khiển trung tâm, kết hợp cổng sạc USB.
Mazda CX-8 trang bị động cơ diesel 2,2 lít SkyActiv-D 4 xi-lanh, công suất 187 mã lực, mô-men xoắn cực đại 450 Nm. Hộp số tự động 6 cấp SkyActiv-Drive, tùy chọn dẫn động cầu trước và 2 cầu i-Activ.
Ngoài ra, chiếc SUV dành riêng cho Nhật Bản còn có hệ thống an toàn và hỗ trợ lái xe i-Activsense như hỗ trợ phanh thông minh, đèn pha chủ động Adaptive LED Headlights, cảnh báo chệch làn đường, cảnh báo va chạm phía sau,và hỗ trợ cảnh báo điểm mù.