寶馬330i的油耗根據不同的駕駛條件和配置有所不同。在市區行駛時，油耗約為11-13升/100公里，而在高速行駛時，油耗約為7-9升/100公里。工信部綜合油耗為6.2L/100km，而根據車主的實際用車情況統計，330i兩驅車型的油耗範圍是9.12~12.51L/100km，平均油耗為10.82L/100km。另一方面，手動擋的油耗為7.4升/百公里，自動擋的油耗為7.9升/百公里。綜合路況眾測油耗為9.21L/100KM，低油耗為7.99L/100KM，高油耗為10.43L/100KM。在全程高速的油耗測試中，330i的油耗僅為6.9L/100KM，城市道路表現為9.5L/100KM，綜合成績達到了8.3L/100KM。總的來說，寶馬330i的實測油耗為6.9L/100km，雖然比動力水平相近的A4L 45TFSI quattro的6.3L/100km要稍遜色一些，但依然同屬燃油經濟性較佳的梯隊。