2012年3月23日，梅赛德斯-奔驰宣布新一代ML正式上市，此次上市的车型共推出一个排量两款车型，分别为ML 350 4MATIC动感型、ML 350 4MATIC豪华型，售价为人民币89.8万元-99.8万元。

　　全新一代奔驰M级L350

　　全新奔驰M级的外观设计延续了老款的设计风格，整体造型变化不大，但加入了众多新元素，新的X型家族式前脸更具运动感，而柳叶造型的大灯、LED灯眉的设计也增添了更多视觉效果。车身高度降低19mm，长、宽相比老款分别增加了22mm和14mm，显得更加沉稳。

　　全新一代奔驰ML350

　　内饰方面，新奔驰M级的内饰打造目标是成为同级别越野车中最舒适豪华的车型，而不像其他越野车那样从外到内都很粗犷，忽略了乘客的舒适性。全车内部大量采用了铝质和豪华实木装饰，豪华感十足。增加的氛围灯能提升乘客的驾乘的感受，从车门一直贯穿整个中控台，并且有三种颜色可选。

　　动力部分，全新一代奔驰ML350采用一台3.5L自然吸气发动机，与老款ML350排量相同，新的V6 Blue DIRECT汽油发动机减低了减低平衡轴的震动，最大功率提升了12.5%，为225kW;最大扭力提升了5.7%，达到370Nm(老款为350Nm)。0-100km/h加速7.6秒，最高时速为240km/h，而老款车型0-100km/h加速为8.4秒，最高时速仅为225km/h。变速箱方面，新一代ML所搭载的变速器对震动的抑制以及降低发动机转数上进行了优化，从而降低油耗，官方百公里油耗为8.5L，还加入了ECO start/stop功能，并采用4MATIC全时四轮驱动系统。

　　据预计，全新ML还将推出ML550车型，新车将用用一台4.6L双涡轮增压发动机替代那台5.5L自然吸气发动机。最大功率达到303kW/5000-5750rpm，峰值扭力601N.m/1600-4750rpm，并且燃油经济性也有所提升。