Mercedes C-Serisi, farklı motor seçenekleri sunmaktadır: Benzinli motorlar: C180 (1.6 litre, 156 HP), C200 (2.0 litre, 183 HP), C300 (2.0 litre, 238 HP). Dizel motorlar: C180 BlueTEC (1.6 litre, 116 HP), C220 BlueTEC (2.2 litre, 170 HP), C250 BlueTEC (2.2 litre, 204 HP). Hibrit motorlar: C350e PLUG-IN HYBRID, C300h HYBRID. Ayrıca, yüksek performanslı AMG versiyonlarında V6 veya V8 motorlar da kullanılmaktadır.