Zur Markteinführung umfasst die Motorenpalette des neuen 308 drei Benziner und zwei drehmomentstarke, sparsame Dieseltriebwerke mit Leistungen von 60 kW (82 PS) bis 115 kW (156 PS).

Die beiden 1,6-Liter-Benziner erreichen Höchstgeschwindigkeiten von 203 bzw. 213 km/h. Der 1.6 l e-HDi mit 85 kW (115 PS) verbraucht mit serienmäßigem Rußpartikelfiltersystem FAP sowie STOP & START-System und rollwiderstandsoptimierten Reifen nur 3,7 Liter Diesel je 100 Kilometer. Das entspricht einem CO2-Ausstoß von 95 g/km.

Im Frühjahr 2014 werden unter anderem ein neuer Dreizylinder-Turbobenziner und verschiedene BlueHDi-Versionen eingeführt. Letztere senken den Verbrauch auf 3,1 Liter Diesel, was CO2-Emissionen von nur noch 82 Gramm pro Kilometer entspricht. Alle neuen Motoren erfüllen die ab September 2014 gültige Abgasnorm Euro 6.

Mit Einführung der BlueHDi-Technologie in der gesamten Dieselpalette ab Ende 2013 zeigt Peugeot das Können im Motorenbau. BlueHDi ist im Marktvergleich ein extrem effizientes System zur Reinigung der Dieselabgase von Schadstoffen wie Stickoxiden (NOx) und Partikeln. Bei BlueHDi handelt es sich um die einzigartige Kombination aus Oxidationskatalysator, Selektiver Katalytischer Reduktion (SCR) und Rußpartikelfiltersystem FAP.

Der gewählte Ansatz, bei dem das SCR-System vor dem Partikelfilter mit Additiv positioniert wird, ermöglicht eine Absenkung der Stickoxidemissionen (NOx) um bis zu 90 Prozent, eine Verringerung der Anzahl der Partikel um 99,9 Prozent und eine Optimierung der Verbrauchs- und CO2-Werte um bis zu vier Prozent im Vergleich zu Euro-5-Dieselmotoren.