Pada bagian mesin, Honda PCX Hybrid memiliki tipe mesin 4-Langkah SOHC berpendingin udara dengan kapasitas 150 cc. Motor matic ini mampu melesat dengan tenaga maksimal mencapai 10.8 kW pada 8.500 rpm. Performa pembakaran dari Honda PCX Hybrid pun dilengkapi teknologi PGM-FI serta dukungan sistem Hybrid tenaga listrik baterai lithium yang lebih hemat bahan bakar. Fitur unggulan Honda PCX Hybrid lainnya adalah Anti-Lock Braking System (ABS) untuk optimalkan keamanan ketika mengerem dan 3 pilihan Riding Mode yang bisa disesuaikan dengan kebutuhan berkendara untuk performa yang lebih optimal dan hemat bahan bakar.