La Chevrolet Captiva laisse le choix entre une version 2 ou 4 roues motrices. Sur cette dernière, lorsque les conditions l’imposent, la transmission passe de 2 à 4 roues motrices, sollicitant le train arrière par le biais d’un système électronique de contrôle de motricité et de répartition electro-magnétique du couple. La Chevrolet Captiva reçoit trois motorisations en position transversale à l’avant, dont l’inédit diesel common-rail développé conjointement par GM DAT, GM Powertrain et VM Motori. Ce moteur (4 cylindres, turbo à géométrie variable) développe 150 ch à 4 000 tr-min et un couple de 310 Nm dès 2 000 tr-min. Amené à être disponible sur d’autres produits de la gamme, ce diesel, sur le Chevrolet Captiva, se contente de 7,6 litres aux 100 km en cycle mixte ECE et dispose du Filtre à Particules (FAP). En essence, le 4 cylindres en ligne 2,4l développe 142 ch à 5 200 tr-min et un couple de 220 Nm à 2 200 tr-min. La version la plus puissante se dote d’un V6 3,2l de 225 ch à 6 000 tr-min, dont le couple maximum se porte à 302 Nm à 3 500 tr-min.
Au niveau de la suspension, la Captiva est équipée de montants du type McPherson à l'avant et d'une version indépendante à quatre points d'attache à l'arrière. La version standard comprend des disques de freinage ventilés tout autour. Les versions à quatre cylindres sont équipées en standard de pneus 215/70 R16 et de roues 6.5J x 16 inch, contre des pneus 235/60 R17 et des roues 7.0 x 17 inch pour la version V6.
