Η plug-in υβριδική CT6 διαθέτει μπαταρίες ιόντων λιθίου χωρητικότητας 18,4 kWh, με την ηλεκτρική αυτονομία του αυτοκινήτου να φτάνει τα 60 χλμ. Ένα ακόμα στοιχείο που έδωσε στη διάρκεια παρουσίαση της , η αμερικάνικη εταιρεία είναι ότι το μοντέλο διαθέτει plug-in τεχνολογία, και δεν είναι extended range electric vehicle (EREV), όπως τα Volt και ELR.
Στα δυο αυτά οι μπαταρίες σχηματίζουν το γράμμα Τ και περιορίζουν σχετικά το χώρο των επιβατών, αλλά αυτό δε συμβαίνει στο μεσαίο sedan της Cadillac, καθώς σύμφωνα με τον Donny Nordlicht, υπεύθυνο επικοινωνίας της Cadillac, στην CT6 αυτές έχουν κυβικό σχήμα και βρίσκονται ανάμεσα στα πίσω καθίσματα και τον χώρο αποσκευών, με την εταιρία να μην έχει δώσει ακόμα τις κατάλληλες εικόνες/σχήματα.
Η CT6 Plug-in Hybrid συνδυάζει έναν 2,0-λιτρο τετρακύλινδρο turbo κινητήρα βενζίνης και δύο ηλεκτροκινητήρες στον πίσω άξονα, που τροφοδοτούνται από τις μπαταρίες και συνδυαστικά αποδίδει 250 kW (340 άλογα) με 586 Nm ροπής.
Η Cadillac περιέργως δεν ανακοίνωσε μέση κατανάλωση, παρά μόνο πως θα είναι τουλάχιστον 50% μικρότερη από αυτή της CT6 με τον 2,0-λιτρο turbo κινητήρα απόδοσης 265 ίππων. Τέλος, έχει τρία προγράμματα λειτουργίας: Normal, Sport και Hold, διαθέτοντας και σύστημα ανάκτησης ενέργειας.
