El motor de gasolina de 90 CV —versión denominada «Energy TCe 90 S&S eco2»— es de tres cilindros y 0,9 litros de cilindrada, con inyección indirecta, sobrealimentación —presión absoluta de 2 bar— y distribución variable en la admisión.

No es el motor tricilíndrico que Nissan emplea en el Micra —Renault y Nissan tienen una alianza por la que comparten motores—; el del Clio está basado en el de 1,2 litros que Renault usa en varios modelos, entre ellos en la versión TCe 120 EDC del Clio GT, al que se le ha eliminado un cilindro. La finalidad no es únicamente disminuir los consumos, y por tanto las emisiones de dióxido de carbono, sino que también se utilizará como base para una futura variante híbrida. La eliminación de un cilindro les deja espacio para acoplar el motor eléctrico.

El motor de 120 CV («Energy TCe 120») también tiene sobrealimentación, pero la inyección es directa y la presión de sobrealimentación una décima mayor (2,1 bar). Tiene distribución variable no solo en la admisión, sino también en las válvulas de escape.

Para la versión Diesel de 90 CV —«Energy dCi 90 S&S eco2»—, Renault ha optado por el motor dCi de 1,5 litros. Recientemente ha estrenado otro Diesel dCi de 1,6 litros que es más pesado y resulta más costoso de fabricar porque es más robusto y lo utiliza para obtener mayor potencia que los 90 CV del Clio. Tiene un turbocompresor con álabes fijos e intercooler. El sistema de inyección es de Bosch, con inyectores de solenoide en vez de piezoeléctricos de Delphi.

Las cajas de cambio manuales del CLio son de cinco relaciones. Utilizar una de seis, que habría permitido unas relaciones más cerradas, no les compensaba ni por rendimiento ni por costes.

La plataforma del Clio es la que en Renault y Nissan llaman «B» y que, por ejemplo, también han empleado en el Micra. La suspensión delantera es de tipo McPherson y la trasera de brazos tirados unidos por un eje de torsión.