丰田RAV4为2006款车型进行了重新设计，采用了全新平台，并于2005年法兰克福车展首次亮相。
第三代RAV4提供两种版本：短轴距或长轴距车型。短轴距车型仅在日本、欧洲和新西兰销售（新西兰仅限柴油版），而长轴距RAV4则在澳大利亚、新西兰和北美销售。与上一代车型相比，短轴距车型的轴距增加了70毫米（2.8英寸），而外部尺寸比上一代车型长145毫米（5.7英寸）、宽80毫米（3.1英寸）。加长版车型的内部空间比上一代增加了21%，并可选装第三排座椅以容纳两名额外乘客（仅限北美和日本）。自2007年起，加长版RAV4也作为Toyota Vanguard与其较短的对应车型在日本一同销售，该车型采用了经过修改的前端车身设计，包括修改后的格栅、保险杠、引擎盖和前大灯。
第三代RAV4于2005年在日本的Netz经销商处开始销售。由于XA30系列RAV4不提供3门选项，上一代3门RAV4于2007年初停产。XA30系列RAV4在日本一直销售到2016年7月，而XA40并未在日本市场推出。丰田于2013年11月停产了Vanguard，以支持重新设计的XU60 Harrier。
对于这一代RAV4，在北美和日本市场可选配前轮驱动或四轮驱动；而大多数国家只销售四轮驱动版本。在日本市场的四轮驱动RAV4中，通常97%至98%的动力分配给前轮，直到系统检测到牵引力损失，此时最多45%的动力会传递到后轮。欧洲市场车型可以锁定为50:50的驱动比例。
第三代RAV4还首次配备了电动助力转向系统、可选的无钥匙进入系统（市场名称为Smart Entry and Start System）以及九个安全气囊。在内饰方面，RAV4采用了双层仪表板设计，旨在提升空间感。
第三代RAV4的另一项新增功能是在某些市场提供V6发动机选项。这是一台3.5升2GR-FE汽油发动机，额定功率为201千瓦（273马力；270匹），能够在约六秒内完成0-60英里/小时（0-97公里/小时）的加速。
2008年（针对2009款车型），[需要引用] RAV4在部分市场进行了中期改款，带来多项变化，包括全新的四缸发动机、重新设计的前端以及微调的尾部。内饰大部分保持不变。
2010年（针对2011款车型），[需要引用] RAV4基于Vanguard的造型进行了另一次改款。
这些车辆在丰田位于爱知县田原市的组装厂生产，并由丰田工业公司在其位于爱知县大府市的名草工厂按合同生产。从2008年11月开始，北美市场的车辆由位于安大略省伍德斯托克的新西工厂的丰田汽车加拿大有限公司生产。从2009年3月开始，中国车型由天津一汽丰田汽车有限公司在中国天津的合资工厂开始生产。
2015年，XA30系列RAV4获得了WheelsTV年度二手车称号。
车型系列包括X、G和Sport，取代了RAV4 L和RAV4 J。X和G可选配前轮驱动或四轮驱动。带宽体轮拱的Sport车型仅提供四轮驱动。加长版RAV4在日本作为Toyota Vanguard销售，于2007年8月发布。它提供五座和七座版本，定位介于普通RAV4和Kluger之间。与日本专有车型的常见情况一样，Vanguard配备了高科技设备，包括转向辅助稳定控制、无钥匙进入和卫星导航。Vanguard于2010年进行了改款。
与配备4速自动变速箱的北美版本不同，日本RAV4（或Vanguard）配备了来自K112系列的模拟7速变速箱，也称为Super CVT-i Sports Sequential Shiftmatic。这与升级后的2AZ-FE发动机搭配，该发动机额定功率为125千瓦（170马力；168匹）。
当更大的XA40于2012年推出时，短轴距车型为日本市场保留了生产，并一直销售到2016年，而非销售新版本。
在澳大利亚，第三代RAV4以四缸基础CV、Cruiser、Cruiser L和限量版"Altitude"配置级别销售，而CV6、SX6和ZR6是六缸版本。V6发动机从2007年开始提供。
在中东，第三代RAV4提供2.4升发动机。大多数市场，包括阿拉伯联合酋长国和沙特阿拉伯王国，都提供配备自动变速箱的四轮驱动车型，但沙特阿拉伯还额外提供两轮驱动车型，基础款配备手动变速箱。
北美车型包括2.4升2AZ-FE直列四缸或3.5升2GR-FE V6发动机选择。V6车型功率为201千瓦（273马力；270匹）。在2009车型年，一台稍大的133千瓦（181马力；178匹）2.5升2AR-FE直列四缸发动机取代了之前的124千瓦（169马力；166匹）2.4升发动机。两种四缸发动机均配备四速自动变速箱。配备3.5升2GR-FE V6发动机的北美RAV4则配备五速自动变速箱。所有美国车型均配备丰田的Star Safety System，其中包括Vehicle Stability Control。新款RAV4首次在美国丰田SUV销量中位居榜首。
北美车型不提供手动变速箱或柴油发动机。
针对2009车型年进行了改款，北美车型包括新的2AR-FE直列四缸或2GR-FE V6发动机选择。2009年，加拿大市场也首次获得了前轮驱动车型，以降低入门价格。
在墨西哥，第三代RAV4提供Base和Limited配置级别，但在Limited配置中，四轮驱动成为可选项，Base车型增加了17英寸钢制轮毂，但车顶行李架在两种配置中均为标配。在2009年改款中，Base车型的车顶行李架不再作为标配，并在产品线中增加了Sport配置。截至2008车型年，墨西哥所有RAV4均配备四缸发动机，但从2009年起，Sport车型开始提供V6发动机，尽管四缸发动机仍然可用。Limited配置仅提供V6发动机和四轮驱动。2010年，墨西哥的RAV4再次简化为两种配置，但Limited配置被取消，因此移除了四轮驱动选项，而Base和Sport配置与2009年保持不变。
XA30 RAV4于2009年4月在中国开始生产。配置级别包括2.0 Classic、2.0 Luxury、2.0 Luxury Navi、2.4 Luxury和2.4 Luxury Navi。2.0升1AZ-FE和2.4升2AZ-FE发动机标准配备5速手动和4速自动变速箱。
中国特供车型与其他国家销售的车型在造型上有所不同，在散热器和牌照之间有一条黑色饰条，形似胡须。前后保险杠下方也有镀铬饰条。牌照也被移至保险杠底部区域，为RAV4标志和后雾灯腾出空间。前后停车传感器也是标配。
丰田与Tesla Motors合作开发了第二代RAV4 EV；这款电动SUV计划于2012年第三季度末上市。前三年的产量限制在2,600辆，销售仅限于加利福尼亚州，从旧金山湾区、洛杉矶/橙县和圣地亚哥开始。
第二代RAV4 EV配备一台115千瓦（156马力；154匹）电机，由41.8千瓦时锂离子电池组供电。丰田预计其在美国环境保护署标准充电模式下的续航里程为148公里（92英里），在扩展充电模式下为182公里（113英里），综合续航里程为166公里（103英里），综合燃油经济性评级为3.1升/100公里（91英里/加仑（英制）；76英里/加仑（美制））。RAV4 EV的电池组和电子元件与2012年6月推出的Tesla Model S轿车所使用的类似，因为Tesla Motors是动力系统的制造商。在2012年至2014年8月期间，共生产了约2,500辆RAV4 EV，丰田与Tesla之间的电池供应协议随着生产的结束而终止。
