Der Stelvio zeichnet sich unter der Haube durch eine breite Palette an Motoren mit vollständig aus Aluminium gefertigtem Motorblock aus. Es sind sowohl Benzin- als auch Dieselmotoren erhältlich, mit geringem Gewicht, hoher Leistung und maximaler Effizienz.

Es gibt einen 2,0-Liter-Benzinmotor mit 200 PS, eine 280-PS-Version mit Q4-Allradantrieb, einen 2,2-Liter-Dieselmotor mit 190 PS und eine 210-PS-Version mit Q4-Allradantrieb sowie einen 2,2-Liter-Dieselmotor mit 160 PS und Hinterradantrieb. Alle Motoren sind mit einem hochmodernen 8-Gang-Automatikgetriebe von ZF ausgestattet, das welches Ansprechverhalten in Bezug auf Komfort, Leistung und Effizienz optimiert.

Der Stelvio hält das langjährige Alfa Romeo-Versprechen, Technik und wunderschöne Emotionen zu vereinen mit einer Reihe exklusiver, patentierter Technologien. All diese Systeme arbeiten zusammen in der exklusiven Q4-Allradtechnologie, dem Integrated Brake System (IBS) und der Chassis Domain Control (CDC). Als Zentrale aller Systeme besteht die einzige Funktion der CDC darin, den Strassenzustand zu überwachen und zu analysieren und sofort zu reagieren, indem sie das Verhalten des Fahrzeugs bei Bedarf ändert.