El motor del León CUPRA es de gasolina de 1984 cm³ y sobrealimentación mediante un turbocompresor. Deriva del que tienen el Audi S3 y el Volkswagen Golf R, pero con los ajustes necesarios para que dé menos potencia y otros que tienen que ver con el sistema de tracción al que va asociado (el S3 y el Golf R tienen tracción total).

Es un motor de carrera larga (92,8 mm frente a un diámetro del cilindro de 82,5 mm). Su principal peculiaridad técnica es que tiene un sistema de inyección doble —directa e indirecta— cuya finalidad es reducir el consumo. La distribución es variable tanto en la admisión (con un decalaje de 60 º) como en las válvulas de escape (30 º), así como la alzada —en dos fases— de estas segundas.

Mediante el turbocompresor se consigue una presión máxima absoluta de sobrealimentación de 2,1 bar. El turbocompresor va alojado en el colector de escape y éste forma una pieza única con la culata. Este diseño se emplea para lograr dos cosas. La primera es que, cuando se pone el motor en marcha y está frío, solo hay circulación de refrigerante por la culata y el colector de escape. Así se calientan antes estos elementos. Después, se abre el resto del circuito. La segunda es evitar problemas con el turbocompresor por exceso de temperatura. Cuando se apaga el motor, una válvula crea un circuito cerrado en la zona de la culata y el colector aislándolo del resto del circuito de refrigeración del motor. Por diferencia de temperaturas, sin necesidad de una bomba eléctrica, fluye el líquido refrigerante absorbiendo el calor presente en el turbocompresor, evitando que el aceite que lubrica la turbina se carbonice al apagarse el motor por el sistema Stop&Start o al hacerlo manualmente tras un uso exigente.

El bloque es de fundición gris y la culata de una aleación de aluminio y silicio que, según SEAT «es particularmente ligera y que se caracteriza por su dureza y resistencia al calor». Respecto a otras variantes menos potentes de este motor 2.0 TFSI, el del CUPRA tiene pistones de aluminio modificados y bielas más rígidas con cojinetes nuevos. Los asientos de cojinete y sus tapas han sido reforzados.

El diferencial delantero tiene un sistema de embrague multidisco gestionado electrónicamente para distribuir el par entre las dos ruedas delanteras. SEAT dice que puede llegar a distribuir el 100 por ciento del par a una de las dos ruedas.

La dirección es distinta a la de otros León. SEAT ha empleado en el CUPRA una cremallera de paso variable, un sistema con el que se tiene una desmultiplicación distinta según el ángulo de giro del volante. La finalidad es tener que mover menos el volante en giros cerrados y, a la vez, no perjudicar la estabilidad lineal por tener una dirección muy sensible cuando se circula recto. Entre topes hay 2,2 vueltas de volante, en vez de 2,8.

La suspensión, independiente en las cuatro ruedas, tiene muelles un 10 % más rígidos que el FR, que rebajan la altura 10 mm delante y 5 mm detrás. La de un FR ya es 15 mm más baja que la de un León «normal».