Kezdetben két benzines és egy dízelmotorral jelenik meg a 307. Mindhárom négyhengeres ismert a Peugeot palettájáról. Az 1,6 literes benzines 110 lóerős, nyomatéka 147 Nm. Ezzel a két vezérműtengelyes motorral 11,6 másodperc alatt gyorsul százra, végsebessége 190 kilométer óránként. Átlagos vegyes fogyasztása 7,2 liter/100 kilométer. Mindhárom motor megfelel az Euro-3 környezetvédelmi szabványnak. Gyertyát csak 60 000 kilométerenként kell cserélni. A kétezres benzines teljesítménye 138 lóerő, maximális nyomatéka 190 Nm. Ez a motor 205 km/órás végsebességet és 9,8 másodperces százra gyorsulást tesz lehetővé. Gyári adatok szerinti átlagfogyasztása 7,9 liter 100 kilométerre. Változtatás nélkül vették át az elődmodellből a kétliteres HDi dízelt. A 90 lóerős, 205 Nm nyomatékú motorral 13,6 mp alatt gyorsul százra a 307-es, legnagyobb sebessége 179 km/h. Átlagfogyasztása 5,2 liter. Rövid időn belül a részecskeszűrővel felszerelt 110 lóerős HDi is rendelhető lesz. Hazánkban és még néhány piacon várhatóan 1,4 literes belépőmodellt is kínálnak majd.
Extrafelszerelésekkel teljessé tehető a 307-es biztonsági felszereltsége. Az első dupla légzsákon felül piactól függően rendelhető illetve szériafelszereltség, az oldallégzsák és a hátsó utasokat is védő függönylégzsák. Mindkét első légzsák két fokozatban nyílik ki az ütközés erősségétől függően. A feláras telematika szolgáltatással a légzsák kinyílásakor automatikus vészhívást ad le a 307-es. A Peugeot 307-es fejtámláit úgy alakították ki, hogy ráfutásos balesetnél hamar felfogják a hátravágódó fejet. A széria fékasszisztens vészfékezéskor automatikusan a legnagyobb fékerőt küldi a kerekekre.
Kezdetben csak a három- és ötajtós modellt forgalmazzák. Monobreak néven várhatóan egy hétüléses kombitanulmányt is bemutatnak Genfben, amelyet 2002-től gyártanának. Terveznek négyüléses kupé-kabriót a 206 CC mintájára elektrohidraulikus mozgatású keménytetővel. Limuzin változatban is kihozzák a 307-est, megjelenése 2003-ban várható, a 307 CC-vel együtt. Napi 2000 darabot gyártanak a 307-esből a Peugeot sochaux-i és mulhouse-i gyárában. A Peugeot 307-es a PSA (a Peugeot-Citroën konszern) padlólemez stratégiájának első képviselője.
