Den 2018 CTS-V er Cadillacs præstationsdrevne supersedan, drevet af en kompressorudladet 6,2L V8, der pumper 640 hestekræfter og et drejningsmoment på 630 lb-ft ud. Det giver mod til at drive den firedørs til 100 km/t på mindre end fire sekunder med en topfart på 322 km/t. Den komprimerede V8-motor producerer nu mere effekt mere effektivt end den tidligere Cadillac-motor ved at anvende en mere effektiv og mere kompakt 1,7L-kompressor og matche den med direkte indsprøjtning og cylinderdeaktivering. En otte-trins automatgearkasse med paddle shifters kanaliserer kraften til baghjulene. Andre præstationsorienterede funktioner omfatter en standardhjelm i kulfiber og en kulfiberpakke, der kan fås som ekstraudstyr, herunder kulfibersplitter, kølerhjelmsudluftning, bagspoiler og bagdiffusor for at opnå større aerodynamisk ydeevne. Naturligvis er der kørselstilstande, som kan vælges af føreren til touring, sport, sne og bane, samt et Performance Traction Management-system med fem ekstra tilstande, der stammer fra racerløb, og som giver føreren mulighed for at vælge det ønskede niveau af systemassistance, der passer til førerens færdigheder eller vejforhold.