Druga generacja samochodów SRX pojawiła się na rynku latem 2009 roku. Zdecydowano się na dość radykalną zmianę konstrukcji. Zastosowano nową platformę przystosowaną do poprzecznej zabudowy zespołów napędowych. Drugą istotną zmianą było zmniejszenie nadwozia, co wykluczyło stosowanie trzeciego rzędu siedzeń.

Rozstaw osi został skrócony o 150 mm, natomiast długość całkowita zmniejszyła się o 116 mm. Zmniejszono także wysokość (o 52 mm), ale jednocześnie powiększono szerokość pojazdu. Oprócz zmienionych proporcji nowe nadwozie otrzymało bardziej wyrazistą i dynamiczną stylizację z charakterystycznym skośnym przetłoczeniem na bokach.

Do napędu samochodów przewidziano dwa benzynowe silniki w układzie V6. W modelu podstawowym stosowano jednostkę wolnossącą o pojemności skokowej 3,0 dm3, a lepszymi osiągami dysponował turbodoładowany silnik o pojemności 2,8 dm3.

Oba silniki łączone były z automatyczną hydromechaniczną skrzynią przekładniową o sześciu biegach, a napęd przenoszony był na obie osie pojazdu. Uproszczony układ z napędem osi przedniej oferowany był tylko z silnikiem wolnossącym.

Początkiem 2011 roku turbodoładowaną jednostkę wycofano z oferty, a kilka miesięcy później w ramach modernizacji rodziny wprowadzono drugi wolnossący silnik V6 o pojemności 3,6 dm3 i podobnych osiągach. Zmiany zewnętrzne były niewielkie i ograniczyły się do wypełnienia wlotu powietrza. Zmodernizowano także system informacyjno-rozrywkowy.

Zakończenie produkcji samochodów SRX drugiej generacji nastąpiło początkiem 2016 roku, a następcą został model o nazwie XT5.