『C3』のエンジンは2機種。「GH-A8KFV」型直列4気筒1.4リットルSOHCと、「GH-A8NFU」型直列4気筒1.6リットルDOHC。スペックは1.4リットルが75ps/5400rpm・12.5kgm/3300rpm、1.6リットルが110ps/5800rpm・15.3kgm/4000rpm。
両エンジンともロングストロークタイプの高効率志向で、限界性能の高さよりは燃費性能、低、中速域のトルクの充実を狙っている。燃料は95RON以上を使用するよう指示されており、日本ではプレミアムガソリンが要求されることになる。動力性能的にゆとりがあるのは無論1.6リットルのほうだが、1.4リットルでも0-100km加速は20秒を切っており、実用上困ることはまったくない。
トランスミッションは1.4リットルが任意にギアチェンジを行えるシーケンシャルモード付き電子制御4速オートマチック、1.6リットルは新開発のクラッチレス5速マニュアル「センソドライブ」となる。1.6リットルの5速MTはアルファロメオ『156』のセレスピードと機能的に似ており、ステアリングシフトスイッチ、シフトレバーのいずれでも変速可能というものだ。いずれもスポーティネスより効率的な運転をめざしたもの。
