Dòng TT RS được trang bị động cơ tăng áp 5 xy-lanh 2.5 L mới của Audi, ứng dụng công nghệ phun xăng trực tiếp FSI. Động cơ này cho công suất lên đến 340 mã lực và mô-men xoắn 450 Nm, được truyền tới 4 bánh xe thông qua hệ dẫn động 4 bánh Quattro của Audi. Về tính năng vận hành, Audi khẳng định TT RS là dòng xe nhanh nhất trong phân khúc của mình. Phiên bản Coupe có khả năng tăng tốc 0-100km/h chỉ trong 4,6 giây, còn phiên bản mui trần cũng chỉ mất 4,7 giây. Tốc độ tối đa của cả hai phiên bản được giới hạn ở mức 250 km/h. Bản mui kín nặng 1.450kg, còn bản mui trần nặng hơn 60kg vì phải có thêm một số trang thiết bị để vận hành mui xếp. Mức tiêu thụ nhiên liệu trung bình của bản Coupe là 9,2L/100km, còn mui trần là 9,5L/100km.

Cả hai phiên bản đều được trang bị bộ la-zăng tiêu chuẩn 18 inch đi cùng bộ vỏ 245/40, nhưng khách hàng cũng có thể yêu cầu loại la-zăng lớn hơn - 19 hoặc 20 inch. Hệ thống treo thể thao tiêu chuẩn hạ thấp gầm xe 10mm, còn hệ thống giảm xóc chủ động tùy chọn đem đến chế độ lái Thể thao (Sport) hoặc Êm ái (Comfort). Nội thất được bọc da và vải Alcantara, đi cùng các trang bị như ghế ngồi thể thao có sưởi, ốp nhôm và vô-lăng kiểu xe đua, tích hợp nhiều phím điều khiển.