看起来发动机排量大幅度缩减，但由于增压系统的加入，它的性能并未比过去弱化。不同于所有的TFSI发动机，它是采用机械增压系统开发的。这也算是奥迪一次新的尝试，在过去3.2L V6发动机版本的基础上加入了机型增压器，并且获得了很好的效果。
这款发动机的功率为333匹马力，比过去的V8版本略小了11马力，但它的扭矩却高达440牛·米，比V8发动机高了30牛·米之多。因此虽然因为车长的增加，新S4要比老款重，但它的加速成绩却更好。它0-100公里/小时的加速成绩为5.1秒，比老款的5.9秒有显著提升。机械增压系统的好处是没有迟滞，所以无论在那种情况下驾驶，新S4都会给人很强烈的加速感，这一点甚至要比采用自然吸气发动机的对手还要强。
新车也进行了重新配置，拥有了升级的第三代MMI界面、用于导航系统的sirius交通信息以及基于声音的输入特征。另外，奥迪对新车的特征也有很大的要求。新款S4将需要拥有它可以拥有的所有特征，因为它现在要全力对抗极其成功且非常出色的宝马335i车型。
与核心对手宝马335i相比，奥迪S4在动力上也是有优势的。虽然宝马335i采用的也是3.0升增压发动机，而且还是涡轮增压系统，但它306匹马力的功率和400牛·米的扭矩以及5.6秒的0-100公里/小时加速成绩，都要逊于奥迪S4。当然除了发动机本身的优势以外，与奥迪S4采用的7速双离合器变速器也有很大关系。3.0升增压式V6发动机能使该车在仅仅4.9秒的时间内从0加速至60英里/小时。增压器还提升了新款S4的燃油效率，市区的燃油经济性为18mpg，高速路的燃油经济性为27 mpg，这比2008款车型的V8发动机有了显著提升，后者的燃油经济性数据为13/20 mpg。
操控方面，奥迪S4的底盘结构与上一代没有本质区别，不过伴随着新款A4的改变，它虽然车身长度有所提高，但重量分配更加合理了。另外用V6发动机取代V8发动机，也有利于解决S4一直以来存在的推头趋向，因为它的车头重量更轻。作为前驱平台的S4，它与对手较量当然要凭借奥迪独到的Quattro四驱。相比以往，新的Quattro系统有了进一步改进，最为突出地方在于它在后桥上加装扭力分配系统。
这套系统由电脑进行控制，可以在过弯时进行扭矩的主动分配。从图示我们可以看出，在过弯时，新款S4的后外侧车轮可以明显获得更多的驱动力，这不仅可以大幅度缓解推头迹象，而且在必要时还能实现主动过弯的效果。这种“把驱动力转化为转向力”最早是有本田的SH-AWD提出来的，现在奥迪在它本已十分强悍的Quattro四驱里融入这项功能，效果将更为显著。
