2007年日内瓦车展中，奔驰发布了名为Vision C 220 BlueTec的第三代奔驰C级概念车。不久后，代号W204的第三代C级便正式被推向市场。前两代C级的外观都刻意留有奔驰的家族特征，这也使得C级脱离不了旗下其他车系的影子始终无法展示其年轻的个性。第三代奔驰C级分为ELEGANCE（典雅型）、CLASSIC（经典型）和AVANTGARDE（时尚型）三种车型，为了寻求设计上的突破，第三代奔驰C级首次针对不同车型采用了两种车头造型的方式，以诠释其年轻化精品轿车的特性。
第三代奔驰C级ELEGANCE和CLASSIC车型仍然采用奔驰家族标志性的盾形进气格栅，镀铬格栅上矗立着奔驰三叉星标识。而AVANTGARDE则使用源自奔驰CL（C216）的横条状进气格栅，尺寸巨大的奔驰标识位于格栅正中。不同型号的第三代奔驰C级还使用了造型不同的保险杠，ELEGANCE和CLASSIC的保险杠更加内敛，而AVANTGARDE的保险杠则更具运动气息。如此一来，奔驰C级即可遵循家族式设计，又可开拓属于自己的那份个性，消费者也可以根据自己的喜好选择不同外观的第二代奔驰C级。
第三代奔驰C级的车尾设计不同于同时期的奔驰S级和E级，其尾部造型更为简洁，后备厢盖突起部分仿佛翘起的鸭尾。根据车型的不同，第三代C级分为单边单出和双边共双出两种排气管布局。和新颖的前脸造型一样，第三代C级整车外观终于有了属于自己的风格，整车尺寸为长4581mm，宽1770mm，高1444mm，轴距2760mm，车重1480kg，较上一代奔驰C级尺寸再次全面提升，更为宽裕的车内空间使乘坐舒适性大大提高。
与动感时尚的外观相匹配的是更为年轻化的内饰设计，中控台线条更加硬朗且层次感提升明显，根据车型不同，消费者可选择不同的内饰配色。三环仪表盘中央的时速表集成了行车电脑，虽然仍然采用四辐方向盘，但受到S级（W221）“真传”后，其方向盘造型更加运动化，部分车型还采用了运动化三辐方向盘。全新的音响面板使中控台布局更为紧凑，显示屏被移至中控台顶部，多数车型配备手动开启的隐藏式显示屏，更高型号的车型采用自动升降式中控显示屏。
第三代奔驰C级采用前三连杆、后多连杆的悬架结构，自适应悬架的应用令其操控性和舒适性得以兼顾。丰富的配置仍然是第三代C级的卖点，其标配电动折叠外后视镜、后视镜电动调节、电动座椅调节、自动空调、自动大灯、胎压监测、及定速巡航等。此外，集成了音响、蓝牙电话和导航等众多功能的COMMAND人机交互系统也出现在奔驰C级中。安全性配置也同样齐全，ABS防抱死制动系统、EBD制动力分配系统、BA刹车辅助、ASR牵引力控制系统、ESP车身稳定控制系统、前排安全气囊、前排侧气囊和头部气帘都是第三代奔驰C级的标准配置。
丰富的动力选择一向是奔驰C级的强项，入门车型C180搭载1.6升和1.8升的机械增压发动机最大功率同为156马力，C200的1.8升机械增压发动机经过调校最大功率184马力，C230则装备一台2.5升V6自然吸气发动机，最大功率204马力，最大扭矩245N·m。此外还有搭载231马力3.0升V6自然吸气发动机的C300以及顶级型号C350可供消费者选择，C350代号M272E35的3.5升V6自然吸气发动机最大功率272马力（200kW）/6000rpm，最大扭矩350N·m/2400-5000rpm，与众多发动机相匹配的是6速手动变速箱和5速、7速自动变速箱。此外，奔驰还针对欧洲市场推出了C200 CDI、C220 CDI、C250 CDI以及C350 CDI等多款柴油车型，其中不少车型还采用了奔驰先进的BlueEFFICIECY技术。