Estéticamente, el A3 e-tron apenas se diferencia de un A3 convencional, salvo por la toma para cargar la batería en el frontal y el difusor trasero; dentro, el cuadro de instreumentos ha sido adaptado para proporcionar la información sobre el sistema híbrido, y un medidor de eficiencia indica la carga de las baterías y muetra la recarga que se produce en frenadas y deceleraciones.
En total, la mecánica híbrida del A3 e-tron proporciona una potencia de 204 CV y un par máximo de 350 Nm, con una aceleración de 0 a 100 km/h en 7,6 segundos y alcanza una velocidad máxima de 222 km/h. El motor 1.4 TFSI de gasolina entrega 150 CV y el eléctrico aporta 75 kW (102 CV). Al arrancar, el motor eléctrico nos permite disponer de todo el par desde el principio y, cuando entra en funcionamiento el de gasolina, lo entregará en un régimen de giro de entre 1.750 y 4.000 rpm. Ambos motores funcionan conjuntamente cuando el conductor lo solicita o cuando necesita la máxima potencia -modo «boost»-, y se desactivan cuando ésta no es requerida -modo «sailing»-, como en las deceleraciones, lo que mejora aún más la eficiencia.
El propulsor eléctrico se encuentra alojado en la transmisión e-S Tronic de seis velocidades. Es capaz de circular en modo eléctrico durante 50 kilómetros; en dicho modo, la velocidad máxima es de 130 km/h, y homologa un consumo de 1,5 litros a los 100 km y unas emisiones de 35 gramos por km recorrido.