凯迪拉克CT4率先搭载了Smart Propulsion智驱技术平台，其核心动力单元为全新研发的2.0T可变缸涡轮增压发动机，该发动机最高可输出174kW的功率和350Nm的峰值扭矩，创新性地采用了Tripower可变气门管理技术，能够在“四缸高性能模式”、“四缸经济模式”以及“两缸超经济模式”之间智能切换，与之相匹配的是全新研发的8速手自一体变速箱。在这套先进动力系统的协同作用下，CT4成功闯入“6秒俱乐部”，官方公布的百公里加速成绩为6.9秒，同时实现了百公里油耗仅为6.7升的优异表现。尤为突出的是，新车采用了同级别中独一无二的RWD后轮驱动系统，其转向系统与驱动系统完全独立运作，相较于前驱车型，CT4拥有更大的前轮转向角度，最小转弯直径仅为11.1米，展现出卓越的灵活性。
凯迪拉克CT4在底盘悬挂系统方面进行了全面的升级优化：将传统的前麦弗逊独立悬架结构升级为双球节多连杆式独立悬架，显著提升了整车的动态响应能力，在确保乘坐平顺性的同时，为驾驶者带来了更加酣畅淋漓的操控体验；同时采用了全新设计的后五连杆独立悬架，全面提升了车辆的动态稳定性与乘坐舒适性。此外，新车还通过采用铝合金前下控制臂、铝合金转向节等多种轻量化设计元素，有效降低了簧下质量，减小了重量惯性，使得悬架系统在各种复杂路况下都能实现快速响应，更好地控制轮胎姿态，显著提升了车身稳定性与乘坐舒适感受。除了提供运动、舒适、防滑三种标准驾驶模式外，CT4同样支持“MyMode我的驾驶模式”个性化设定功能，允许驾驶者对引擎声浪、刹车响应、方向盘阻尼等参数进行自由调整。
继高端车型CT5之后，CT4同样搭载了凯迪拉克最新的云电子架构，该架构能够实现超高速的网络数据传输、整车云更新功能（FOTA）、无限的可持续扩展潜力以及全方位的网络安全防护设计。得益于这一全新电子架构提供的4.5TB/小时的强大数据处理能力，CT4的整车信息处理速度相比以往提升了超过5倍。新车还集成了新一代移动互联体验系统CUE，通过智能人声识别、多功能方向盘、中控8英寸触摸屏、中控台快捷键等多种人机交互设计，实现了更加流畅自然的交互体验，并提供100G/年的终身车机免费流量包，以及4G LTE移动Wi-Fi功能，为用户带来全面的智能化体验升级。
凯迪拉克CT4配备了倒车影像系统、定速巡航功能、ESS智能守护安全系统，以及由多种高强度复合材料精心打造的一体式车身结构，兼顾了轻盈性与坚固性等多项主被动安全配置，并辅以全系标配的Autohold自动驻车系统、EPB电子驻车制动系统、StabiliTrak动态车身稳定系统、TPMS智能胎压监测系统等创新科技配置，全方位提升了驾乘安全水平。