Pierwsza generacja modelu CX-5 debiutowała oficjalnie jesienią 2011 roku podczas Salonu Samochodowego we Frankfurcie n/Menem. Ich produkcja ruszyła początkiem 2012 roku i wkrótce pojawiły się na europejskim rynku. Model ten otworzył nową generacje samochodów Mazda zarówno pod względem stylistycznym jak i konstrukcyjnym.

Nowa zewnętrzna forma nadwozia określana przez producenta jako KODO czyli dusza ruchu podkreślała dynamiczny charakter pojazdu.

W tym samym modelu zastosowano szereg całkowicie nowych rozwiązań technicznych, które zyskały wspólną nazwę SKYACTIV. Objęły one strukturę nadwozia, silniki, skrzynie przekładniowe oraz zespoły podwoziowe.

Nowe silniki benzynowe miały pojemność skokową 2,0 dm3 i wyróżniały się wysokim stopniem sprężania (14:1) oraz brakiem doładowania. Silniki Diesla wyposażone w turbosprężarki miały pojemność 2,2 dm3 i występowały w dwóch wersjach o zróżnicowanych osiągach. Wszystkie silniki były łączone z mechanicznymi lub alternatywnie z automatycznymi skrzyniami przekładniowymi o sześciu biegach. Oferowano wersje z napędem kół przednich oraz wersje z dołączanym napędem kół tylnych.

Końcem listopada 2014 roku, podczas Salonu Samochodowego w Los Angeles zaprezentowano zmodernizowane wersje modelu CX-5. W ramach face-liftingu, w przedniej części zmieniono wlot powietrza i jego obramowanie, zderzak oraz lampy. Diody LED pojawiły się w przednich i tylnych lampach. Poprawiono wyciszenie wnętrza i wprowadzono elektryczne sterowanie hamulcem postojowym. Nowością 2015 roku był czterocylindrowy silnik benzynowy o pojemności 2,5 dm3, który był łączony z "automatem" i napędzał obie osie (AWD).

Zakończenie produkcji modeli pierwszej generacji nastąpiło w 2017 roku.