Saab reemplaza su viejo motor de cuatro cilindros con bloque de fundición, 1.985 cm³ de cilindrada y carrera corta (78 mm) por un nuevo motor de similar cilindrada (1.998 cm³) pero fabricado enteramente en aluminio (es 15 kg más ligero y pesa en torno a 120 kg). Las medidas que tiene este nuevo motor son 86 x 86 mm.

Saab ha desarrollado un único motor 2.0 16V de gasolina sobre el cual ha realizado tres variantes distintas. Los tres tienen turbocompresor e intercooler, la misma cilindrada e idéntica relación de compresión (9,5 a 1, alta para un turbo).

La versión llamada 1.8 t (la cilindrada es 2 litros) tiene 150 CV; el 2.0 t, 175 CV; y el 2.0 T (del Aero), 211 CV. Se distinguen entre sí porque tienen árboles de levas con distinto cruce y un turbocompresor diferente y con distinta presión máxima de alimentación: el 1.8 t y 2.0 t llevan un turbo Garrett GT20 con una presión máxima absoluta de 1,5 y 1,7 bar, respectivamente. El 2.0 T Aero lleva un turbocompresor Mitsubishi TD04, algo más grande, y tiene una presión máxima de 1,85 bares. El par máximo en cada caso es 240, 265 ó 300 Nm, siempre a 2.500 rpm, aunque Saab declara que el 90% del par está disponible por debajo de 2.000 rpm en los tres motores.

Tienen cuatro válvulas por cilindro, encendido directo y el control electrónico propio de Saab (Trionic 8, de 32 bytes capaz de realizar dos millones de cálculos por segundo). Lleva un volante motor de doble masa y árboles de equilibrado. La marca anuncia que los costes de servicio se han reducido un 30% en relación a los 9-3 anteriores y ahora lleva un sistema de aviso que adapta los ciclos de cambio del aceite al tipo de utilización que se le ha dado al motor (cuanto más exigente, menor es el intervalo de revisión).

Si comparamos al actual Saab 9-3 de 150 CV con el anterior, hay una mejora notable en consumo, pierde un poco en velocidad máxima y se mantiene igual en aceleración. Con relación a la competencia, el 9-3 de 150 CV tiene un consumo más o menos normal; es peor que la mayoría de los gasolina con inyección directa y mejor que la mayoría de los atmosféricos (tabla comparativa).

En el caso de la versión Aero de 211 CV, la aceleración y la velocidad punta es más o menos normal, aunque hay coches menos potentes que son más rápidos (tabla comparativa por velocidad y por aceleración).

El Diesel es el mismo 2.2 TiD de origen Isuzu que tenía el anterior 9-3 y que tiene el Saab 9-5 2.2 TiD y el Opel Vectra 2.2 DTi 16V. Es un cuatro cilindros en línea, con bloque de hierro y culata de aluminio que lleva un árbol de levas y 16 válvulas, inyección directa, una cilindrada de 2,2 litros, árboles de equilibrado, turbocompresor de geometría variable e intercooler.

Como la última versión del 9-3 TiD, tiene 18,5 a 1 de relación de compresión, pero más presión de aire (2,0 bar en vez de 1,9). Aún así, Saab declara la misma potencia (125 CV a 4.000 rpm) y par máximo (280 Nm a 1.500 rpm). Según los datos oficiales, el consumo y la aceleración han empeorado ligeramente, aunque probablemente más por el aumento de peso que por el rendimiento del motor (ficha comparativa del anterior 9-3 TiD y el nuevo).

La caja de cambios es manual de cinco velocidades en todas las versiones, excepto en el 2.0 T, que tiene de serie una nueva caja manual de seis velocidades (imagen). Todos los modelos (excepto el 2.2 TiD) pueden tener opcionalmente una nueva caja automática de cinco velocidades con mandos secuenciales, que Saab llama «Sentronic» y ha sido desarrollada por la empresa estadounidense Asin AW (la misma que la del Saab 9-5). En opción se ofrece también un mando secuencial con dos pequeños botones situados en el volante, uno para subir de marcha y otro para reducir (imagen).