雪铁龙C6搭载了两款发动机,一款是1.6T直列4缸涡轮增压发动机,最大功率为125kw,最大马力170Ps,峰值扭矩为260Nm。
另一款是1.8T直列4缸涡轮增压发动机,最大功率155kw,最大马力211Ps,峰值扭矩300Nm。这两款发动机均采用了缸内直喷技术,其中1.6T发动机的最大功率转速为6000转每分钟,最大扭矩转速为2000到3500转每分钟,而1.8T发动机的最大功率转速为5500转每分钟,最大扭矩转速为1900到4500转每分钟。此外,这款发动机还曾获得“沃德十佳发动机”,是雪铁龙与宝马联合研发的。
对于变速箱,雪铁龙C6匹配了6挡手自一体和8挡手自一体变速箱。不过,变速箱还带有运动模式和雪地模式,但采用按键的形式让驾驶员在行车时操作起来并不方便。