Peugeot 308 GTi powstał dzięki zespołowi Peugeot Sport, który zajmuje się opracowywaniem najbardziej wyczynowych wersji w gamie francuskiego producenta.
Model jest napędzany silnikiem 1.6 THP S&S o mocy 200 kW (270 KM). Jednostka jest przystosowana do zasilania benzyną o liczbie oktanowej RON 95 lub RON 98 i osiąga moment obrotowy 330 Nm. Niezależnie od tych parametrów silnik charakteryzuje żywiołowość dzięki zwiększeniu ciśnienia wtrysku do 200 barów. To zapewnia błyskawiczną reakcję silnika w każdej chwili i w pełnym zakresie obrotów. Charakterystyka mocy jest bardzo spłaszczona aż do osiąganego odcięcia zasilania przy 6500 obr/min. Maksymalny moment obrotowy jest dostępny w zakresie od 1900 do 5000 obr/min.
Dzięki stosunkowi masy do mocy, wynoszącemu zaledwie 4,46 kg/KM, 308 GTi 270 przyspiesza od 0 do 100 km/h w zaledwie 6 sekund i pokonuje 1000 metrów ze startu zatrzymanego w 25,3 sekundy
W porównaniu do "zwykłego" 308 zmiany objęły wszystkie podzespoły: układ jezdny, silnik, układ hamulcowy, elektroniczne systemy wspomagania prowadzenia.
Nowy Peugeot 308 GTi doskonale trzyma się drogi dzięki poszerzonemu rozstawowi kół (1570 mm z przodu i 1554 mm z tyłu) oraz oponom Michelin Super SPORT w rozmiarze 235/35 R19.
Skuteczne hamowanie zapewniają przednie wentylowane tarcze hamulcowe o średnicy 380 mm. Zamontowane na aluminiowych kielichach, są hamowane za pomocą klocków dociskanych czterema tłoczkami (o średnicy 38 i 41 mm) pracującymi w stałych zaciskach. Średnica tylnych tarcz hamulcowych wynosi 268 mm. Konstrukcja ta wyróżnia się wyjątkową wytrzymałością, skutecznością i stabilnością parametrów działania.
Zastosowano przednie zawieszenie typu McPherson oraz tylne zawieszenie z belką skrętną. Elementy te mają również swój wkład w obniżanie masy pojazdu - stabilizator poprzeczny jest częściowo wydrążony, a przednie wahacze są wykonane z aluminium.
Zmieniono kąt pochylenia kół, który wynosi obecnie -1,67° (zamiast -0,6° w 308). Twardość tylnych tulei wahaczy została zwiększona ze 110 do 1800 daN/mm.
Manualna, 6-stopniowa skrzynia biegów została odpowiednio wzmocniona, aby sprostać 330 Nm maksymalnego momentu obrotowego.