Mit einer elektrischen Antriebsleistung von 95 kW (129 PS) und einer rein elektrischen Reichweite von rund 100 Kilometern (WLTP) werden die Plug-in-Hybrid Modelle der C-Klasse in vielen Fällen und an vielen Tagen rein elektrisch ohne Einsatz des Verbrennungsmotors unterwegs sein. Dieser ist der hochmoderne Vierzylinder M 254 in der Zweiliter-Variante.
Die Hochvolt (HV)-Batterie ist eine Eigenentwicklung der Mercedes-Benz AG. Sie gehört einer Batteriefamilie der vierten Generation an und stellt eine konsequente Weiterentwicklung der Vorgängergeneration dar. Sie besteht aus 96 Zellen in sogenannter Pouch-Bauform. Die Akku-Gesamtkapazität beträgt 25,4 kWh. Dies führt zu einer deutlichen Steigerung der Reichweite in den Bereich von rund 100 Kilometern.
Um der hohen Leistungsdichte Rechnung zu tragen, verfügt die HV-Batterie über eine innenliegende Kühlung. Über das Thermomanagement kann so die Betriebstemperatur unabhängig von der Innenraumklimatisierung geregelt werden. Dies ermöglicht neben dem Dauerbetrieb in Heiß- und Kaltländern auch das Schnellladen mit Gleichstrom. Selbst bei entleerter Batterie ist eine volle Aufladung mit dem optionalen 55-kW-DC-Lader in rund 30 Minuten realisierbar.
Die Anordnung der Batterie im Fahrzeug bringt gemessen am Vorgänger Vorteile im Alltag: Der Gepäckraum besitzt nun keine Stufe mehr und bietet eine Durchlademöglichkeit. Besonders deutlich wird der Fortschritt beim T-Modell: Die Länge des Gepäckraumbodens steigt um 63 mm auf 1.043 mm. Hohe Getränkekisten können problemlos unter die Kassetten von Abdeckrollo und Laderaumnetz geladen werden, denn die Höhe des Gepäckraumes steigt um 150 mm auf 732 mm. Das Gepäckraumvolumen wurde gegenüber dem Vorgänger um 45 Liter auf 360 Liter erhöht, bei umgeklappten Rücksitzen passen sogar 1.375 Liter (plus 40 L) ins T-Modell.