海外售卖的版本搭载3.0L V6发动机的Cayenne S E-Hybrid，国内售卖的Cayenne E-Hybrid则搭载一台排量更小的2.0L涡轮增压发动机搭配一台永磁同步电机，其中发动机的最大功率185kW(251Ps)/5000-6000rpm，峰值扭矩370Nm/1600-4500rpm。
永磁同步电机的最大功率100kW(136Ps)，峰值扭矩400Nm。在发动机与电机的协同作用下，这套混合动力系统的总功率最高可达284kW(386Ps)，峰值扭矩可达600Nm。变速箱则采用与燃油版车型相同的8速自动变速箱。
因为要照顾电池位置，后备厢容积可能需要做些取舍，不过645升已经足够满足日常需求了。
虽然发动机排量变小了，但全新Cayenne E-Hybrid将电池容量提升至14.1kWh，可为纯电驱动提供更强大的电力支持。采用液冷式电池，电池组由八个电池模块组成，每个模块带有13个棱柱形锂离子电池，并被安放在后备厢地板下方。另外，锂电池组重138千克，充电速度为标充7.8小时，快充则仅需2.3小时即可充满电。车主可以通过保时捷智慧互联“E-充电”服务，查找自己设定位置周围的充电站，并支持指定充电开启/结束时间。