Nouvelle Mégane R.S. dispose d’un moteur 2.0 l essence 16v Turbo nouvelle génération affichant une puissance de 250 ch (184 kW) à 5 500 tours/min et un couple de 340 Nm dès 3 000 tours/min. Les nombreuses évolutions apportées à ce moteur permettent d’obtenir des performances en hausse de 20 ch (+ 40 Nm) par rapport à Mégane R26.R, devenue une référence dans l’univers des voitures sportives de série.
Grâce à son turbo twin-scroll, le moteur Renault Sport 2.0 T dispose d’une réactivité exceptionnelle et d’une grande souplesse à bas régime : 80% du couple est disponible dès 1 900 tours/min. Sa large plage d’utilisation permet ainsi de disposer d’un bon agrément de conduite au quotidien, mais aussi de faire durer le plaisir jusqu’au rupteur. Le moteur est associé à une boîte de vitesse manuelle à 6 rapports.
L’acoustique du moteur Renault Sport 2.0 T a également été travaillée pour distiller une sonorité sportive dans l’habitacle lors des phases d’accélération.