与之匹配的E-CVT电子无级变速器布置于发动机与发电机和电动机之间，原来被同轴布置的发电机与电动机改为分开平行布置，减少了主轴长度，并减小了整体动力系统的横向尺寸。24kW/216V的镍氢电池组布置于后排座椅座垫处，电池整体设计的十分紧凑，以尽可能减少对空间和布局的影响，油箱与电池组前后布置，容积为43L，尽管容积不大，但是结合4.6L达到综合油耗，续驶里程十分可观。
在低速驾驶过程中，发动机在为车辆提供动力的同时，为电池充电，当电池电量充足后，发动机会关闭，由电动机驱动车辆前行，并避开低效率的发动机工况。当达到中速行使时，PCU会根据行车情况，在电量充足的情况下，会优先选择关闭发动机进入纯电滑行状态。此时，根据行星齿轮机构原理，电机也会转动产生电力对电池进行反向充电，只不过充电没有用电快所以难以体现出电量增长。而如果驾驶者深踩油门提速，发动机则会立刻介入动力传递，与电动机同一起为车辆提供更强动力。
尽管雷克萨斯UX260h在EV模式下最高时速可以达到120km/h，不过，在此时速下的电能消耗较快，以纯电行驶的距离并不会很长，并且油门踏板的开度很小，稍微深踩踏板，发动机就会介入自动退出EV模式，所以驾驶过程中，保持EV模式基本能够维持到50km/h。时速再快一些的多数情况下，电动机是作为发动机动力的补充而存在，目的是维持发动机的最佳工况，以达到节油的目的。