キャデラックCT6のボディサイズは全長5190mm×全幅1885mm×全高1495mm、ホイールベースは3110mmです。
シャシーには軽量なアルミニウムを62%使用したのをはじめ、高張力鋼板など13種類の素材を採用した最先端のマルチマテリアル技法を採用し、従来のスチール中心のシャシーに比べて99kgの軽量化に成功しています。
北米仕様の最軽量モデルでは、ライバルのBMW7シリーズやメルセデス・ベンツSクラスと比較すると約300kgも軽量となっています。
キャデラックCT6に搭載されるのは、3.6LV型6気筒DOHCエンジン。
このV6エンジンはGMのV6DOHCシリーズの第4世代にあたり、アクティブ・フューエル・マネジメントと呼ばれるシリンダー休止システムをはじめ、可変バルブタイミング機構、アイドリングストップ機構を装備することで、従来型に比べて9%燃費が向上しています。
直噴化されたV6エンジンの最高出力は250kW(340ps)、最大トルクは386Nmを発生します。トラスミッションは8速ATが組み合わされ、駆動方式はAWDとなります。
キャデラックはいつの時代も運転しやすさと快適性を追求し、オートマチックミッションやクルーズコントロールなど早くから採用していました。
安全装備もエマージェンシーブレーキシステムをはじめ、レーンキープアシスト、レーンディパーチャーウォーニング、全車速追従機能付のアダプティブクルーズコントロール、リア・カメラ・ミラーなど充実しています。