相比过去AMG车型V8发动机的动力加持，近几年特别为AMG CLA 45开始回归小巧、四缸车型，但其性能、操控也不容小觑。目前，新CLA 45 AMG再次用上了地球上最强大的量产四缸发动机。第二代CLA 45 AMG仍然基于普通轿车款，输出功率为382 bhp，扭矩为354磅英尺，百公里加速为4秒（比旧的CLA 45快十倍）。

AMG将引擎向后安装在发动机舱中，这是CLA 45独有的设计，将进气系统置于发动机舱的前部，以改善空气动力学性能并改善进气。有了一个新的双涡管涡轮增压器，尽管该发动机没有从AMG 53系列轻度混合动力汽车上的电动压缩机中受益，先进的设置几乎消除了滞后性。

当转速表指针超出空间并且需要换一个新齿轮时，八速双离合自动变速器将处于待机状态，以向4Matic全轮驱动系统提供动力。前者具有进取心，能够从静止状态快速接合，而除最放松（Comfort）或内敛（Slippery）驾驶模式外，其他所有模式都可允许快速升挡和降挡。