外观设计上，宝马6系640i保持了宝马coupe典型的动态风格，修长的引擎罩，低低的车顶线条以及前脸及侧面裙边赋予了该车动感，勇猛的姿态。为与其它车型区别，头灯、发动机盖板、水箱隔栅以及前进风口，都进行了全新的设计。

两个三维光冠圆环围住每个大灯的中央LED模块，创造出BMW的特有外观。近光灯和远光灯采用LED模块和两个光冠圆环，可避免发出通常情况下的“点状光”。大灯造型很有科技感，细节上中间的横状装饰加上削平的天使眼让你看到全新灯组的锐利一面。

宝马6系640i的车身长度达到了4894mm，而车宽也有1894mm，高度达到1378mm，轴距也达到了1855mm，比5系还要宽大。如此大的身形势必会增加车身的重量，而过大的车身重量将会极大的影响到6系的加速及操控。为此，宝马在6系的车身上使用了大量的铝合金以及复合材料，以此来达到减轻重量的目的。

车身侧面依然保持6系修长的设计风格，从感官上会觉得比老款车型更加优雅，而且更加圆润和流畅。尽管没有流露出跑车的“凶狠”模样，但是显然具备了贵族气质。

宝马640i配备了一套19英寸轮毂，轮胎尺寸为前245/40 R19，后275/35 R19规格，由于宝马通常标配防爆胎，所以这套胎非常昂贵，并且尺寸稀缺，在国内市场不太好买。

640i敞篷轿跑采用软顶经典设计，只要时速在40km/h以内你都可以在车辆行驶过程中任意开关敞篷，关闭时间仅需24秒。打开就更快，只需23.5秒。

尾部的鸭尾式扰流设计与M3类似，让人一眼就知道这是一台讲求性能的轿跑车。后尾灯里采用了导光材料，使有一定间隔的LED灯泡形成连续的光源，在夜间更容易被认出是宝马。