Μετά το DS 3 Hybrid, η γαλλική εταιρεία συνεχίζει την πορεία προς τον «εξηλεκτρισμό», διαθέτοντας το DS 4 Hybrid. Το μοντέλο διαθέτει μια αυτοφορτιζόμενη μπαταρία και την δυνατότητα να καλύπτει περισσότερο από το 50% των διαδρομών σε αστικό κύκλο αμιγώς ηλεκτρικά, χωρίς ρύπους.
Το σύστημα κίνησης αποτελείται από έναν βενζινοκινητήρα που αποδίδει 136 ίππους και 230 Nm ροπής σε συνδυασμό με ένα νέο αυτόματο κιβώτιο διπλού συμπλέκτη έξι σχέσεων που ενσωματώνει έναν ηλεκτροκινητήρα 21 kW (29 ίππων) και 55 Nm ροπής. Μια μπαταρία 0,9 kWh ιόντων λιθίου τροφοδοτεί το αυτοφορτιζόμενο ηλεκτρικό σύστημα. Είναι τοποθετημένη κάτω από το κάθισμα του οδηγού και συνεπώς δεν επηρεάζει τόσο τον χώρο της καμπίνας επιβατών όσο και τον χώρο των αποσκευών.
Ο βενζινοκινητήρας είναι τρικύλινδρος με χωρητικότητα 1.199 κ. εκ. Λειτουργεί σε κύκλο Miller, ο οποίος παρέχει υψηλότερη θερμοδυναμική απόδοση και σημαντική μείωση στην κατανάλωση καυσίμου και τις εκπομπές CO2. Η πίεση στο σύστημα τροφοδοσίας έχει επίσης αυξηθεί στα 350 bar.
Από την άλλη ο σύγχρονος ηλεκτροκινητήρας μόνιμου μαγνήτη, είναι ενσωματωμένος στο νέο αυτόματο κιβώτιο διπλού συμπλέκτη έξι σχέσεων e-DCS6. Με 21 kW (29 ίππους) και μέγιστη ροπή 55 Nm, μπορεί να λειτουργεί αποκλειστικά με ηλεκτρική ενέργεια υπό μέτρια φορτία, χωρίς υποβοήθηση από τον κινητήρα εσωτερικής καύσης. Κατά την επιβράδυνση, ο ηλεκτροκινητήρας λειτουργεί ως γεννήτρια για την ανάκτηση κινητικής ενέργειας και την τροφοδοσία της μπαταρίας, παρέχοντας ταυτόχρονα ενέργεια για την εκκίνηση του βενζινοκινητήρα.
Τέλος, το νέο DS 4 Hybrid προσφέρει και βελτιωμένες επιδόσεις. Από την στάση μέχρι και τα πρώτα 100χλμ/ώρα χρειάζεται 10,4 δευτερόλεπτα, ενώ τα πρώτα 1000 μέτρα από στάση καλύπτονται σε 31,7 δευτερόλεπτα.