动力和底盘是CX-50行也HEV的核心看点。该车采用了由2.5L发动机+电机组成的混合动力系统。其中2.5L发动机最大功率178马力/131kw，峰值扭矩221牛米。而单电机版电动机总功率88kw/120马力，总扭矩202牛米；双电机版电动机总功率128kw，总扭矩323牛米。开起来能明显感受到动力输出强劲，起步有电车般的轻快，提速超车的动力输出持续高效，并在e-AWD电子四驱系统加持下，开起来很稳。和传统动力系统相比，CX-50行也HEV的实测油耗百公里仅4.6L。
此外，CX-50行也HEV首次配备了马自达备受好评的Mi-Drive智能驾驶模式，除日常模式（Normal Mode）外，还增加了运动（Power Mode）和越野模式（Trail Mode）。在相应的路况启用相应的模式，跑起来是更加个性化的驾驶乐趣。
值得一提的是，得益于【创驰蓝天】发动机技术的领先性和环保性，CX-50行也HEV所搭载的2.5L发动机，无需加装为满足国六B排放政策的“颗粒捕捉器”，从而避免因颗粒捕捉器长期运行增加发动机负担，导致动力输出变弱。