Il progetto XB, che diventerà la BX, viene avviato dal reparto studi di Citroën nel 1978. Primo modello veramente nuovo del marchio dopo la sua integrazione nel gruppo PSA (le Citroën LN del 1976 e Visa del 1978 derivano strettamente dalla Peugeot 104), la BX è progettata presso il centro tecnico PSA di Vélizy.

Per disegnarla, Citroën si rivolge alla Carrozzeria Bertone e in particolare al suo ingegnere capo, Marcello Gandini. Quest'ultimo decide di ripartire da un progetto abbandonato, l'anglo-turco Reliant Anadol FW11 del 1977, e vi integra elementi di un'altra delle sue proposte non accettate, la Jaguar Ascot. L'ufficio stile di Citroën completa poi il disegno autonomamente.

Come le altre grandi Citroën, è dotata di serie di quattro freni a disco e della sospensione idropneumatica con altezza da terra costante indipendentemente dal carico. Il tergicristallo monospazzola è una delle caratteristiche distintive della BX, come per le CX e Visa.

Opera di Michel Harmand, il suo cruscotto segue la linea di quelli della CX e della GSA, con tachimetro a rullo retroilluminato e satelliti PRN (Pioggia, Strada, Notte).

Nel luglio 1983 (anno modello 1984), il motore 1.580 cm³ delle BX 16 riceve un collettore di scarico a doppia uscita e la sua potenza passa a 92,5 CV DIN a 6.000 giri/min. Altri miglioramenti sulle BX 16 includono una leva del cambio modificata, più precisa e fluida, e l'abbandono degli pneumatici Michelin TRX (170/65 R 365), considerati costosi e poco efficaci su superfici bagnate nei test della stampa automobilistica, sostituiti dai Michelin 165/70 R 14.

Nuova opzione per il rivestimento dei sedili in tweed sulle BX 16 TRS.