虽然有不少人认为纯电动是未来汽车的发展方向，但从消费者日常使用的角度评判，插电混动车型是现阶段最好用的新能源车，因为它没有里程焦虑又可以在短途城市出行时变身纯电动车，只是因为对技术储备要求较高而未能得到更好普及。作为一家在插电混动方面起步较早的企业，菲亚特克莱斯勒已在中国市场推出了克莱斯勒大捷龙PHEV、Jeep大指挥官PHEV两款插电混动车型，牧马人4xe将会成为克莱斯勒在中国市场投放的第三款插电混动车型，与之前的两款车型不同，牧马人4xe是一款四驱车。
牧马人4xe的动力系统由两台电动马达、一组400伏电池组，一台2.0T涡轮增压四缸发动机和八速自动变速箱（ZF 8P75PH)组成，系统最大功率375马力、最大扭矩637牛米。发动机前部装有高压、液冷式马达发电机组，它取代了传统交流发电机。马达发电机与发动机曲轴皮带轮由一条坚固皮带连接，马达发电机带动发动机旋转，实现几乎无缝的、节油的启停操作，并为电池组供电。第二台高压马达发电机安装在变速箱箱体前部，取代自动变速箱的传统变矩器。两个离合器的作用是管理电动马达和发动机的功率和扭矩。发动机和马达之间装有二元离合器（开/关）。二元离合器打开时，发动机和电动马达之间机械连接断开，使车辆能在纯电动模式下启动。二元离合器关闭时，2.0升发动机和电动马达的扭矩通过自动变速箱结合，安装于电动马达后方的可变离合器控制着与变速器的啮合，以提高驾驶性能和效率。
牧马人4xe的400伏、17千瓦时、96芯锂离子电池组采用镍锰钴（NMC）石墨化学材料，该电池组及控制装置安装在第二排座椅下方，可保护其不受外部因素影响。第二排座椅经过重新设计，座椅底部坐垫能向前翻转，腾出必要时进行电池维护的空间。电池组配有铝制外壳，专用加热和冷却电路可将电池组温度维持在最适宜状态；温度控制电路包括一个专用加热装置和一个冷却器，在必要时利用牧马人空调制冷剂来降低冷却液温度。