В конце 2004 года Audi A4 была подвергнута существенным изменениям и несмотря на то, что использовалась все та же платформа Volkswagen B6 (PL46), машина получила внутреннее обозначение B7.

Audi A4 B7 отличалась значительно пересмотренными установками управления, геометрией подвески, новыми двигателями, навигационными системами и электроникой шасси. Линейка моторов также получила много дополнений.
В 2005 году была представлена новая система FSI послойный впрыск топлива, двигатель с прямым впрыском на, бензиновых двигателях 2,0 л. TFSI и 3,2 л. V6 FSI. Наряду с другими доработками это позволило увеличить выходную мощность до 200 л. с. и 255 л. с. Оба двигателя имеют по четыре клапана на цилиндр. Предшествующий проект с пяти клапанами был несовместим с системой прямого впрыска FSI из-за расположения топливной форсунки.
Дизельные двигатели 2,0 л. TDI теперь сочетаются с системой Pumpe Duse, технология с 16 клапанами, в то время как большие 2,5 л. TDI были увеличены до 3,0 литров, предлагая 204 л. с. Постоянный привод quattro остался доступным на большинстве моделей A4. Audi отказалась от механических коробок передач с пяти скоростями в пользу с шестискоростных.
Как прежде, multitronic доступен на переднепривозных моделях, а tiptronic автоматическая трансмиссия с шести скоростями доступна на полноприводных моделях quattro. В дополнение к более высоким рабочим характеристикам S4, который унаследовал трансмиссию B6 S4, Audi повторно ввела в линейку моделей ультрасовременную RS4.