Las dos versiones más deportivas y potentes del Giulia tienen la denominación Giulia GTA y Giulia GTAm (de cuatro y dos plazas, respectivamente). Las siglas GTA son una tradición en Alfa Romeo y significan Gran Turismo Alleggerita (gran turismo aligerado, empleado por primera vez en 1965 para el Giulia Sprint GTA).

Reciben una evolución importante sobre la base de un Giulia Quadrifoglio que hace que la potencia del motor aumente hasta 540 caballos (30 CV más) y el peso del coche se reduzca en hasta 100 kilogramos. La versión GTAm, a la que Alfa Romeo se refiere como «extrema», tiene la misma preparación, pero cuenta con elementos particularmente útiles en circuito, aunque está homologado para circular por carretera. La tracción es a las ruedas traseras.

Sus precios son de 194 000 y 199 500 euros respectivamente. Por lo que cuestan, es posible comprar dos Giulia Quadrifoglio de 510 CV. Un BMW M5 Competition cuesta 151 700 €, un M5 CS, 207 300 €.

La producción está limitada a 500 unidades «en total», aunque Alfa Romeo no dice cuántas hará de cada una. El proceso de entrega incluye vestimenta de competición y una experiencia personalizada para el cliente. Por su particular filosofía, al estilo del MINI John Cooper Works GP o el Renault Mégane R.S. Trophy-R, actualmente no hay versiones tan radicales a la venta del Audi RS 4, el BMW M3 o el Mercedes-AMG C 63 S.

En la carrocería hay modificaciones importantes que afectan especialmente a la aerodinámica (de tipo activa) y a la anchura de las vías, 50 milímetros mayor en ambos ejes (por tanto quedan en 1600 mm delante y 1639 mm atrás). Son específicos los paragolpes delantero y trasero, las tomas de aire, el difusor, los alerones (el delantero tiene un mecanismo que lo mueve para aumentar la carga aerodinámica, y en el caso del GTAm tanto este como el trasero son más grandes que en el GTA), las taloneras, los pasos de rueda y las llantas con anclaje monotuerca. Muchas de estas piezas están fabricadas total o parcialmente en fibra de carbono. La suspensión recibe cambios de geometría, casquillos, muelles y amortiguadores.

El motor ha sido retocado para producir 30 caballos más, hasta los 540. Una de las modificaciones consiste en la instalación de un sistema de escape Akrapovic, hecho de titanio. Salpicadero y asientos (de tipo semibaquet en el GTA y baquet con chasis de carbono en el GTAm) han sido profusamente tapizados con Alcantara (un tejido que emula el acabado de las piezas flocadas que se usan en competición para evitar reflejos), material que en el GTAm se extiende también a la parte trasera (imagen), donde recubre la chapa desnuda que quedaría a la vista puesto que carece de segunda fila de asientos. En su lugar hay una semijaula metálica de protección antivuelco, donde van anclados unos arneses Sabelt de seis puntos de anclaje, y unos receptáculos para depositar dos cascos y el extintor (que van incluidos).

Para aligerar aún más peso en el GTAm también han sido eliminados los paneles de puerta traseros, sustituidos los tiradores de las puertas delanteras por unas cintas de tela y los marcos de las ventanillas son de policarbonato, al estilo de los coches de carreras. Alfa Romeo cita las prestaciones de esta versión, la más ligera, que pasa de 0 a 100 km/h en 3,6 segundos si se emplea el sistema Launch Control. El M3 CS de la anterior generación de Serie 3 (hasta que salga el nuevo modelo no tenemos otra referencia) aceleraba en 3,9 s, y el Mercedes-AMG C 63 S tarda 4,0 s.

El proceso de compra del coche comienza con la reserva anticipada, que ya está abierta. A partir de ese momento un asesor personal hace seguimiento de cada cliente hasta la entrega. Los propietarios recibirán con el coche un kit que incluye un casco Bell con los colores GTA, mono, guantes y calzado Alpinestars, una lona Goodwool para cubrir el coche (según sea GTA o GTAm, con la forma del alerón que corresponda) y un curso de conducción en la Academia de Conducción Alfa Romeo.