虽然保时捷在汽车技术方面还保持着独有的特色，但如果没有其母公司大众汽车在零部件方面的支持，Panamera S hybrid也将不复存在。Panamera S混合动力版与Cayenne S混合动力版以及大众混合动力SUV途锐所适用的动力系统如出一辙。这款使用机械增压的3升六缸直列发动机起初使用在奥迪S4上，最大输出马力333匹。与老款汽油驱动的Panamera S的四轮驱动方式不同，Panamera S hybrid采用后轮驱动，再配合八速手自一体Tiptronic S变速器，宽泛的齿轮传动比保证了加速的顺畅。
保时捷全时混合动力系统帮助这款轿跑车在动力上有发动机、电动机和两者同时使用三种选择。电动机安装在发动机和传动系统之间，可以提供47匹的马力，使得整车最大输出马力达到380匹。发动机最大输出扭矩325磅英尺，再结合电动机的作用，整车最大扭矩428磅英尺。
保时捷全时混合动力系统的独到之处是位于发动机和电动机之间的液压离合器，在低负载状态下可以分离发动机，使其停止工作，然后仅由电动机驱动直道电能耗尽，发动机再次工作。当驾驶者在高速自动巡航状态下松开加速踏板的时候，只要车速低于103英里/小时，Panamera S hybrid就会采用仅电动机驱动的方式。这种驱动方式与拥有两档超速传动齿轮的变速箱结合，效果是事半功倍的。仅使用电动机驱动，Panamera S hybrid可以行使1英里，最大速度53英里/小时。为了使电动机效率最大化，驾驶者可以按下E-power按钮，节气门开度会随之减小，从而弱化了发动机的动力输出。
同大多数混合动力车型相同，Panamera S hybrid的电动机也有着重起发动机的任务，同时它又是一款能为电池组充电的发电机，与发电机连接的是288伏的镍氢电池组，安装在行李舱下。比起丰田Hybrid Synergy Drive系统，保时捷的这个设计简单实用，造价也低很多；但也有不足之处，例如在仅由电动机驱动的情况下，发动机无法为电池组充电
