Legendaaristen ID:n ja DS:n seuraajaksi esiteltiin syksyllä 1975 CX. Huolimatta Citroënin talousvaikeuksista ja Peugeotin tulosta omistajaksi, CX oli teknisesti Citroën-fanien odotusten mukainen. Kaasunestejousitus tarjosi ylivoimaisen mukavuuden. Sisätilat olivat suuret mm. pitkän akselivälin ansiosta ja istuimet poikkeuksellisen mukavat. CX oli tyylikäs ja virtaviivainen auto. Ilmanvastuskerroin oli 0,356-0,37. CX valittiin vuoden autoksi 1975 ja se otettiin muutenkin vastaan innostuneesti.

Viistoperäisen neliovisen rinnalle esiteltiin pian myös pidennetty Prestige-malli sekä farmarimallit Break ja Familiale, joista jälkimmäisessä oli kolme penkkiriviä. Farmarit olivat akseliväliltään 25 cm neliovista pidempiä ja erittäin tilavia.

CX:n moottoriksi oli suunniteltu aluksi wankelia tai Maseratin V6:tta, mutta kustannussyistä moottorivalikoiman muodostivat aluksi vanhat 2,0- ja 2,2-litraiset (102/112 hv). Vuonna 1975 tuli 2,2-litrainen diesel ja 1976 2,2-litrainen bensamoottori korvattiin DS 23:sta peräisin olevalla 2,4-litraisella (115 hv). Keväällä 1977 esiteltiin CX 2400 GTI, jossa oli tehoa 128 hv.

Keväällä 1978 Citroën (Indenor) sai valmiiksi uudenaikaisen 2,5-litraisen dieselinsä, jossa oli tehoa 75 hv. Moottori oli sitkeä ja taloudellinen. Mallivuodelle 1980 korvattiin vanha 2,0-litrainen Renaultin uudella 2,0-litraisella alumiinimoottorilla (106 hv). Samalla eturaideväliä suurennettiin. Mallivuodelle 1983 uusittiin maski.

Keväällä 1983 esiteltiin kilpailijoiden tavoin markkinoille turbodiesel. Siinä oli tehoa 95 hv. 2,4-litrainen GTI suureni heinäkuussa 1983 2,5-litraiseksi. Syksyllä 1984 tuli vieläkin tehokkaampi CX: GTI Turbo (168 hv). Turbossa oli tavanomaiset pyöreät mittarit. 

CX:n oli aika uudistua syksyllä 1985. Uudistuksessa CX sai  nykyaikaiset muovipuskurit ja uuden sisustuksen. Ulkonäkö muutti hieman tavanomaisemmaksi, mutta hämmästyttävän paljon modernimmaksi. Hallintalaitteet säilyivät tavallisesta poikkeavina. Uusi moottorivaihtoehto oli Renaultin 2165 cm3:nen 115-hevosvoimainen.

Dieseltekniikan kehittyessä myös Citroënilla  päästiin aivan uusille teholukemille. Keväällä 1987 tuli markkinoille CX 25 TRD Turbo 2. Se oli markkinoiden suorituskykyisin dieselauto 120-hevosvoimaisen moottorinsa ansiosta.

CX:n ajaminen oli edeltäjiensä tavoin oudolle vaikeaa. Ohjaus oli tunnoton ja hydraulisesti palautuva. Jarrujen pehmeä käyttö oli tottumista vaativaa. Mittarit ja satelliittihallintalaitteet olivat erikoiset. Varustelu oli runsas ja sisustus tyylikäs. CX:llä ajamisen sanottiin olevan sitä miellyttävämpää, mitä suorempaa ja leveämpää tie oli. Laatu oli varsinkin ensimmäisissä vuosimalleissa monessakin suhteessa heikkoa. CX:ää valmistettiin yhteensä hieman yli miljoona kappaletta vuoteen 1991 mennessä.