Повышение мощности одновременно со снижением расхода топлива и выбросов — лейтмотив обновлений в линейке пятидверки DS 4. На модель теперь ставится 165-сильный бензиновый турбомотор с непосредственным впрыском 1.6 THP 165 S&S (240 Н•м). Он отвечает нормам Евро-6. Этот двигатель заменил прежний агрегат THP (тот обладал отдачей от 150 до 160 л.с. в зависимости от бренда, модели и рынка), который соответствовал стандарту Евро-5. С новым бензиновым мотором сочетается шестиступенчатый «автомат». Средний расход горючего такой модификации составляет 5,5 л/100 км (выбросы углекислого газа — ниже 130 г/км). Автомобиль на 29% экономичнее, чем DS 4 со старым THP 160.

Новый для хэтча бензиновый мотор — эволюция агрегата серии Prince, доработанного на пару с BMW. Здесь в основном модернизирована система питания. Например, давление впрыска поднято со 120 до 200 бар, пересмотрены форсунки, внедрён двойной впрыск за такт. Кроме того, оптимизировано управление масляным и водяным насосами переменной производительности, добавлены углеродное покрытие юбки поршня и алмазоподобное напыление поршневых пальцев, а также система start/stop.

Кроме того, у «дэ-эса» появилась пара новых дизелей. Это BlueHDi 150 S&S (370 Н•м) и 180 S&S (400 Н•м). Первый сочетается с шестиступенчатой «механикой», второй — с «автоматом». Расход первого на модели DS 4 составляет 3,9 л/100 км (на 20% ниже, чем со старым дизелем HDi 135), выброс углекислоты — 100 г/км. Его 180-сильный собрат выпивает 4,3 л/100 км (113 г/км CO₂). Для сравнения, нынешний агрегат HDi 160 тоже с «автоматом» тратит 5,7 литра на сотню и выбрасывает 149 г/км углекислого газа. В российском представительстве Ситроена и DS решение о возможной поставке этих моторов на наш рынок пока не принято.