U25C型柴油机车除了车体长度稍微延长之外,柴油机和传动系统等部分均与U25B型柴油机车保持最大程度上的相同。机车采用单司机室外走廊式车体结构,装用一台16气缸、四冲程、涡轮增压的FDL16型中速柴油机,额定功率为2500马力。机车使用直—直流电传动装置,柴油机直接驱动一台GT-598型直流牵引发电机,并将发出的直流电供给六台并联的GE-752型串励直流牵引电动机。由于U25C型柴油机车比U25B型柴油机车增加了两根动轴,因此其最大的特点是起动牵引力可达到409千牛(92,000磅),比U25B型柴油机车提高了近17%,不仅可以进一步提高列车牵引重量,还有利于提高列车起动的加速度。