2006年10月10日にモデルチェンジ。今回、セダンにはサブネームが付いた「カローラアクシオ(COROLLA AXIO)」の新名称で一新[15]。一方、ワゴンは9代目に続き「フィールダー」の名称で展開される。なお5ドアハッチバックの「カローラランクス」は、「アレックス」と共に後継の「オーリス」に統合、ネッツ店専売となり、カローラのラインナップから姿を消した。
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E140系アクシオは2007年度のグッドデザイン賞を受賞している。
なお、カローラは海外向けと国内向け、2つのプラットフォームを持つ。その理由は日本国内での根強い5ナンバー需要に対応するためで、従来車の車両寸法をほぼ維持した[16]E140系セダンのアクシオとE140G系ステーションワゴンのフィールダーは事実上日本国内専用車となる。
エンジンは1500ccモデルの1NZ-FE型エンジン[17]が継続され、1800ccモデルには新開発の2ZR-FE型(DUAL VVT-i対応、136馬力)ガソリンエンジンが新たに搭載された。また、E120系に比べ車重がおよそ100kgも重くなり、1300ccモデルやフィールダーやランクス、アレックスにあったスポーツDOHCモデルは廃止された。ただしカローラセダンの1300ccモデルの廃止後は事実上ベルタ[18]がその後継車種となる。
オートマチックトランスミッションは全車CVTが採用され、内、1800cc車には7速のマニュアルモード付きCVTが採用される。また、ATを好まないユーザー向けに、1500ccモデルの2WD車に5速マニュアルミッションも用意される。4WD仕様はアクシオの最上級グレードの「1.8ラグゼールαエディション」を除く全てのグレードに設定される。
アクシオは法人向けの「1.5X ビジネスパッケージ」を除き全車にバックモニター機能付5.8インチ液晶ディスプレイとCDオーディオと前後ドアスピーカー(1.5L車は4スピーカー、1.8L車は6スピーカー)が標準で装備される。メーカーオプションのHDDナビゲーションシステムはバックモニター機能付6.5インチ液晶ディスプレイとなる。また、「ビジネスパッケージ」を除く「1.5X」および「1.5G」に関しては、2007年8月からメーカーオプションでバックモニターレス+オーディオレス+4スピーカー仕様を設定。