La Peugeot 508 PSE è una berlina ibrida plug-in dalla linea filante e le prestazioni sportive (250 km/h di velocità massima e 5,2 secondi per l'accelerazione 0-100 km/h) grazie al powertrain da 360 Cv di potenza. La sigla PSE identifica le nuove sportive del Leone rimpiazzando lo storico badge GTi.
La batteria ricaricabile alla spina consente alla Peugeot 508 PSE di percorrere alcune decine di chilometri in modalità 100% elettrica e, nella modalità di guida "ibrida", di tenere a bada i consumi.