A terceira geração do Kia Optima foi lançada em 2010 no Salão Internacional do Automóvel de Nova York.
Tinha a mesma plataforma técnica do Hyundai Sonata ou do i40, apresentando uma suspensão independente nas quatro rodas com motor dianteiro e arquitetura de tração dianteira.

Projetado nos estúdios da Kia em Frankfurt, Alemanha e Irvine, Califórnia, o Optima é mais longo, mais largo e mais baixo do que o Magentis que substitui. O visual do perfil mais esportivo é assinado por Peter Schreyer, seguindo uma nova linguagem de design apresentada no Kia Forte e Kia Sorento, e usando a nova grade corporativa da montadora coreana, conhecida como Tiger Nose.

A linha de motores do Optima foi substituída pela unidade universal GDI de 2,4 litros e 4 cilindros, acoplada a uma transmissão automática de 6 velocidades com display Eco dash ou a uma transmissão manual de 6 velocidades. Em outros mercados fora dos EUA, existem outros motores também disponíveis, como um inline-4 com um deslocamento de 2,0 litros a gasolina ou duas variantes turbodiesel com um deslocamento de 1,7 litros e 2,0 litros, respectivamente. Estes também podem ser acoplados com uma transmissão manual de 6 velocidades ou uma transmissão automática de 6 velocidades.

O interior do Optima possui conectividade com iPod e Bluetooth. Em 2013, a Kia ofereceu um sistema de infoentretenimento UVO construído em cooperação com a Microsoft, com uma tela sensível ao toque maior e câmera de backup integrada. Ele também possui, dependendo do nível de acabamento e das opções, bancos traseiros aquecidos, sistema de navegação, bancos dianteiros aquecidos e refrigerados e teto solar panorâmico.