华晨宝马沈阳生产基地是宝马集团全球规模最大的生产基地，拥有大东、铁西两座整车厂、一座动力总成工厂以及一个研发中心。目前，华晨宝马铁西新厂及大东工厂改扩建项目正在进行，竣工投产后整个生产基地年产能将逐步增至65万辆。
2014年开始在东北部扩建出一座具备完整四大工艺的新工厂，并于2017年5月正式开业。随着工厂业务逐步攀升，在2022年4月，产品升级项目（大东厂区）顺利完工，该项目占地面积达91万平方米，相当于125个足球场的规模，在原有新工厂的基础上将四大工艺车间进行扩建，包括冲压、车身、涂装车间，以及带有两条独立生产线的单屋顶总装物流车间，并新建铁路专用线、长路试跑道、分布式光伏发电系统、热电联项目等基础设施
冲压车间
采用6序伺服冲压机，冲压力达10,300吨，可冲压高强度钢和铝合金等金属材料。冲压机采用舒乐第三代伺服冲压机，生产效率高，每分钟可完成18次冲压；成型精度高，生产制件的冲压精度高达0.02毫米。铝合金的冲压处理比钢材要复杂，计算机精确计算出铝材冲压回弹参数，为精准作业提供了前提；生产线与生产系统对接，能实时监测和分析生产数据，提升生产效率，确保产品质量。
车身车间
车身车间拥有约1600台机器人，采用多种连接技术，打造出自动化率高达95%的生产线，拥有库卡最大的TITAN机器人，承载能力高达1.3吨，能够灵巧抓取下车身，并以0.1毫米的动作重复精度确保车身稳定性。应用人机协同技术和大数据监控平台，打造出先进的质量控制系统，实现了白车身尺寸的100%在线自动测量，以及测量数据链接和零部件追溯，保证了白车身与商品车的尺寸一致性。
涂装车间
新工厂的涂装车间采用集成喷涂工艺，车间投影面积小，有利于建筑节能，而高度自动化的喷涂工艺既能保证生产效率和质量，又实现高度节能。三段降温烘干炉技术，能实现精确的温度控制，有效克服钢材和铝材的不同热胀冷缩效应，确保车身尺寸的精确。RoDip旋转浸涂设备令车身可进行旋转运动，大幅降低设备占用的空间，减少能源和化学制剂的消耗，降低污染物排放，并且作用于车身360°无死角。特别增加的PVC焊缝涂胶工艺，进一步增强车身密封度，提高车辆隔音、防腐性能，提升附着力与车身柔韧性。
总装车间
2021年，国际生产定位管理系统（IPS-I）在大东工厂总装车间上线，用随车电子标签替代随车纸质工作卡，激活电子标签即可通过系统显示产线车辆实时位置（定位精度达30厘米）及配置信息，并通过生产信息展示系统（BVIS)对一线操作员工进行零部件安装以及质量提示。
总装生产线采用高度人机工程学设计，如设有可调高度内饰线以及翻转线，可将车身举升或翻转至不同位置，为员工创造舒适健康的工作环境；采用自动导航车（AGV）进行生产线物料运输，物流叉车仅在供件区内工作。
工厂建设始于2010年6月，仅用时18个月，工厂首期工程即告完工。2012年5月24日，铁西工厂开业典礼隆重举行。这座占地面积超过2平方公里的汽车工厂拥有现代化汽车制造的完整四大工艺。
动力总成工厂是宝马集团最新的一家动力总成工厂。该厂位于辽宁省沈阳市经济技术开发区，占地面积0.9平方公里。2013年8月开工建设，2016年1月正式开业。根据世界级的工厂规划，动力总成工厂拥有发动机制造的完整工艺，即铸造、机加和总装以及完整的动力电池制造工艺。工厂还配有动力总成质量及性能测试中心和大型物流中心等设施。是全球最具可持续发展能力的动力总成工厂之一。动力总成工厂毗邻铁西整车工厂，由此实现更为高效的生产流程。
华晨宝马研发中心位于沈阳铁西工厂内，随着华晨宝马一系列新的研发设施陆续建成，中国已成为宝马集团在德国之外最大的研发基地。华晨宝马研发中心一期工程于2012年动工、2013年投入使用。
华晨宝马研发中心二期总体规模比原有设施增大5倍，达4万多平米，研发实力达到了全新水平。研发中心二期扩建项目在原有研发中心二期的基础上，对实验中心和试验车间设施进行扩建，计划分别于2022年前后建成并交付使用。
华晨宝马把生产基地全部聚集在了沈阳，有利于供应链的管理。
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