Q3及Q3運動back的45TFSIe插電式油電覆合動力車型，搭載的是以1.4升TFSI四缸渦輪汽油引擎（150hp）、電動馬達（114hp）和13kWh鋰電池組架構而成的PHEV系統，系統輸出為245hp/40.8kgm，兩者的平均油耗據歐洲當地標準，均達到58.8～71.4km/L的成績，純電行駛里程同為61km。
若採用3.6kW的400VAC充電裝置，Q3/Q3運動back45TFSIe可於3小時45分鐘內將電池組充至滿電，另可透過my奧迪App，遠端控制充電時間設置，歐洲車主也能都是由etron收費服務，使用當地超過155000個充電據點。原廠並表示，新車的驅動管理系統，能整合導航、感應器收集到的數據與路況信息，適時切換調整引擎或馬達的作動與配合，駕駛也可手動操作，選擇EV純電或混合兩種駕駛模式，另能透過MMI多媒體系統，設定電量保持或電池充電模式。
新車搭配的是6速Stronic手自一體變速箱，Q3及Q3運動back可於7.3秒完成0～100公里每小時，極速則為140公里每小時，若將變速箱換擋模式設置為S檔時，在降檔加速之時，車輛會釋放約10秒的馬達扭力（33.6kgm），加上原廠為其進行專屬調校的懸掛與轉向系統，奧迪表示即便是新能源車型，也能提供有樂趣的駕駛體驗，另剎車時，動能回收系統最多可回約40kW的能量。
外觀除了車尾銘牌和一般版本並無太大差異，Q3及Q3運動back標配有LED頭燈，以及17寸鋁製輪轂。車內包含數字儀表與MMI觸控式多媒體系統都沒少，CartoX連網服務擁有交通燈號信息功能，可告知駕駛前方燈號相關信息，標配前方預警式安全防護、車道偏離警示，ACC則需選配。10.25寸數字儀表與10.1寸觸控式多媒體系統為標配，前者可升級為12.3寸版本，油電系統的相關信息也植入其中，可隨時監看充電狀態或能源信息。
PHEV版本的後排座椅也支持前後滑移和7段椅背調整功能，但載物空間較一般版本略少，據原廠數據，Q3及Q3運動back45TFSIe行李廂基本容量為380L，（一般版530L），最多可用有1250L的乘載空間（一般版Q3及Q3運動back為1525L、1400L）。
