新奥迪A6L提供2.0T四缸涡轮增压发动机和3.0T六缸涡轮增压发动机。3.0T发动机可输出最大功率340马力，峰值扭矩500牛米，匹配7速S tronic动力换挡。从0加速到100 km/h仅需5.1秒，并且3.0T车型配备了quattro全轮驱动四驱系统。
在动力系统上，新奥迪A6L的最大革新在于标配了48V轻混系统。其中，皮带传动交流发电机启动器（BAS）与锂离子蓄电池一起工作。全新奥迪A6可在55公里/小时和160公里/小时之间滑行。启停功能在车速为22公里/小时以内时启动；发动机可预测式地从静止状态重新启动。在减速期间，BAS能够回收高达12千瓦的能量。在实际驾驶中，48V轻混技术每百公里能够减少0.7升的油耗。
值得一提的是，新奥迪A6L还配备了全轮转向系统。低速时车轮转向与前轮相反，提高了新奥迪A6L的灵活性，使其转弯距离减少1.1m，高速行驶时车轮同向旋转，优化了直线行驶或变道时的稳定性。要知道这项配置在同级别竞争对手中十分罕见，灵活的操控也是豪华中大型轿车必不可或缺的素养。