NX350h sở hữu động cơ 2.5L, I4, Hybrid với công suất 188 mã lực và mô men xoắn 239Nm. Xe sử dụng hộp số CVT với 3 chế độ lái ECO/Normal/ Sport. Trong khi bản NX 350 F Sport dùng động cơ 4 xi-lanh thẳng hàng, 2.4L, tăng áp (T24A-FTS), công suất 275 mã lực và mô men xoắn 430Nm. Xe dùng hộp số 8AT với 5 chế độ lái ECO/Normal/ Sport S/ Sport S+/ Customize.