Обновлённый кроссовер Fiat 500X, вопреки ожиданиям, сохранил проверенный «атмосферник» 1.6 E-torQ (110 л.с., 152 Н•м), только модернизированный под новые нормы выхлопа. Однако в отставку отправлены наддувные агрегаты 1.4 серии MultiAir. Вместо них внедрена линейка бензиновых турбомоторов Firefly, удовлетворяющих стандарту Euro 6d-Temp. Младший в семье: трёхцилиндровый 1.0 (120 л.с. и 190 Н•м), сочетаемый с шестиступенчатой «механикой», а старший — четырёхцилиндровый 1.3 (150 л.с., 270 Н•м), которому положен шестиступенчатый «робот» DCT с двойным сцеплением. Привод в обоих вариантах передний.
Агрегаты Firefly обладают блоком цилиндров, отлитым из алюминия под давлением, что является одним из факторов снижения массы (литровый вариант весит 93 кг). Также в этих моторах установлены малоинерционный турбокомпрессор с регулировочным клапаном, управляемым электрическим актуатором, непосредственный впрыск, а ещё третье поколение системы изменения фаз и высоты подъёма клапанов на впуске MultiAir III. Применён тут и фильтр твёрдых частиц (GPF), постепенно распространяющийся в индустрии среди бензиновых моторов.
Дизели MultiJet II остались на месте, но опять же были доработаны под Euro 6d-Temp. Все получили систему start/stop, все оборудованы фильтром твёрдых частиц и селективным нейтрализатором оксидов азота SCR с впрыском жидкости AdBlue. Как и прежде, дизелей три: 1.3 на 95 л.с., 200 Н•м, 1.6 на 120 л.с., 320 Н•м и 2.0 на 150 л.с., 350 Н•м. Почти все мощности и моменты остались на прежнем уровне, только двухлитровый прибавил десять «лошадок» (до реформы было 140). Первому дизелю в пару назначена «механика», второй предполагает выбор между «механикой» и «роботом», а третий, двухлитровый, комплектуется девятиступенчатым «автоматом» и полным приводом в придачу.
В дополнение к уже имевшимся системам помощи водителю внедрены две новые: камера, считывающая дорожные знаки, и система Speed Advisor, которая по желанию водителя может ограничивать скорость машины сообразно цифрам на знаках. Оба этих устройства вошли в базовое оснащение всех версий. Система предупреждения о выезде из занимаемой полосы тоже стала стандартной. Она сигнализирует о пересечении разметки, а также прикладывает к рулю дополнительный момент в стремлении вернуть автомобиль обратно. В зависимости от комплектации, на компактном Фиате можно увидеть контроль за слепыми зонами зеркал и поперечным трафиком сзади, автоматические торможение и переключение головного света.