Browning X-Bolt представляет собой магазинный карабин с продольно-скользящим поворотным затвором. Запирание производится на три боевых упора, благодаря чему сокращен угол подъема рукояти в 60 градусов, что, в свою очередь, обеспечивает более комфортную и быструю перезарядку оружия. Ударно-спусковой механизм с регулируемым усилием спуска от 1,5 до 2,3 кг, при заводской установке в 1,6 кг. Ход спускового крючка короткий и равномерный. Предохранитель блокирует боек ударника и шептало спуска. В активном положении предохранитель позволяет безопасно открывать затвор, заряжая/разряжая оружие. Питание карабина патронами производится из съемного магазина роторного типа, изготовленного из ударопрочного полимера.

На ресивере винтовки предусмотрены посадочные места для установки кронштейнов оптических или коллиматорных прицелов. Планка фиксируется не четырьмя, а восемью винтами, благодаря чему устраняется возможность срыва кронштейна при использовании тяжелых прицелов и мощных боеприпасов крупного калибра. Приклады карабина оснащены амортизатором Инфлекс, максимально поглощающим отдачу при выстреле. Карабины Browning x-bolt собираются в Японии, благодаря чему обеспечивается высочайшее качество исполнения оружия. В 2009 году охотничий карабин Browning X-Bolt был признан Национальной стрелковой ассоциацией США (NRA) «Охотничьей Винтовкой Года».