Mercedes-AMG GLA 45 S 4Matic+ lắp động cơ tăng áp cuộn kép 2 lít 4 xi-lanh, mạnh 421 mã lực tại vòng tua máy 6.750 vòng/phút, mô-men xoắn cực đại 500 Nm tại 5.000-5.250 vòng/phút. Hộp số trên xe loại tự động 8 cấp AMG, dẫn động 4 bánh 4Matic+ toàn thời gian và hệ thống kiểm soát lực kéo AMG Torque Control.
Mẫu xe của Mercedes-AMG tăng tốc 0-100 km/h trong 4,3 giây. Xe còn được trang bị thêm gói AMG Driver giúp người dùng có thể mở rộng vận tốc tối đa đến 270 km/h.