Priključni hibrid združuje 1,6-litrski bencinski štirivaljnik s turbopolnilnikom in dva elektromotorja. Motor z notranjim izgorevanjem ima moč 147 kW in 300 Nm navora. Prednji elektromotor proizvaja 81 kW moči in 320 Nm navora, zadnji pa 83 kW in 166 Nm.

Hibridna različica 508 ima tako skupno 265 kW moči in 520 Nm navora, ki jih na kolesa prenaša osemstopenjski avtomatski menjalnik. S tem je tudi najzmogljivejši Peugeotov cestni avto serijske proizvodnje vseh časov. Hitrost 100 km/h doseže v 5,2 sekunde, najvišja hitrost pa je elektronsko omejena na 250 km/h oziroma 135 km/h v primeru samo električnega pogona. 11,5 kWh baterija obljublja doseg 42 km z enim polnjenjem, v celoti pa se napolni v manj kot dveh urah.

Kljub hibridnemu pogonskemu sklopu je le nekoliko težji od standardne različice. Tehta namreč 1.875 kg.

Kupcem bo na voljo v prvi polovici prihodnjega leta, pričakovati pa je, da bo utrl pot novi generaciji 308 PSE v letu 2022, ki bo nastopil kot resen tekmec Volkswagnovemu Golfu R.