Первое поколение Mazda CX-5 официально дебютировало осенью 2011 года на Франкфуртском автосалоне. Их производство началось в начале 2012 года и вскоре появилось на европейском рынке. Эта модель открыла новое поколение автомобилей Mazda, как с точки зрения дизайна, так и стиля. Новая внешняя форма кузова, описанная производителем как KODO, т.е. "Дух движения", подчеркивает динамический характер кузова. В этой же модели применен ряд совершенно новых технических решений, которые получили общее название SKYACTIV. Они включали в себя структуру кузова, двигатели, коробки передач и шасси. Новые бензиновые двигатели имели объем 2.0 дм3 и отличались высокой степенью сжатия (14:1) и отсутствием турбонаддува. Дизельные двигатели, оснащенные турбокомпрессорами, имели объем 2.2 дм3 и предлагались в двух вариантах с разной производительностью. Все двигатели оснащались механическими или альтернативными 6-ступенчатыми автоматическими коробками передач. Выпускались версии с передним приводом и полным приводом. В конце ноября 2014 года модернизированные версии CX-5 были представлены на автосалоне в Лос-Анджелесе. В рамках фейслифтинга изменениям подверглись воздухозаборник и его обрамление, передний бампер и фары, в которых появились светодиоды. Улучшилась шумоизоляция салона и появилось электронное управление стояночным тормозом. Новинкой 2015 года стал четырехцилиндровый бензиновый двигатель объемом 2.5 дм3ы, который был доступен только с автоматической коробкой передач и полным приводом.
Производство моделей первого поколения было завершено в 2017 году.