Универсал Cadillac CTS Sport Wagon, разработанный на базе популярного спортивного седана CTS, обладает выразительным профилем, его силуэт свидетельствует о стремительности, высокой скорости и отличных аэродинамических характеристиках. Автомобиль имеет такую же колесную базу, как и спортивный седан CTS, но по габаритной длине он короче на 7 мм. Тем не менее, новая модель обладает просторным багажным отделением вместимостью 720 литров при поднятых задних сиденьях.

Дизайн универсала CTS отличается выразительными поверхностями, которым присущ «V-образный мотив», проходящий «через весь автомобиль», и тщательной проработкой пересечений наружных панелей. Различные элементы сливаются, создавая напряжение, подчеркивающее высокие динамические характеристики автомобиля.
Эмоциональную выразительность дизайна CTS Sport Wagon создают многочисленные детали и нюансы. Например, зона двери багажного отделения представляет собой слияние углов и панелей. Характерный для марки Cadillac V-образный мотив здесь наиболее заметен и достигает своей кульминации в ребре, которое проходит посередине задней двери и акцентировано небольшим спойлером в верхней части фонарей. Задние панели кузова слегка выступают за наклоненные внутрь плоскости «V», создавая характерную W-образную форму задней части кузова. Большие, выступающие вертикальные задние фонари со светодиодами являются выразительной деталью, завершающей дизайн задней части.
Одним из наиболее интересных примеров слияния формы и функции является система организации размещения грузов на крыше. В отличие от стилизованных стоек, кронштейнов и поперечин, которые выдаются над поверхностью крыши, разработанная для CTS Sport Wagon система сливается с линией крыши, не нарушая внешний вид. Центральная часть панели крыши наклонена вниз к краям, что позволяет разместить поперечины багажника и избежать их выступания над крышей, а также создает эффект «плавников» на краях задних панелей.
Интерьер Sport Wagon имеет много общего с интерьером седана, включая четко скомпонованную панель управления, освещение с применением светодиодов и кожаную обивку, сшитую вручную «французским» стежком.

На Cadillac CTS Sport Wagon устанавливаются два бензиновых двигателя. Начальный мотор V6 объемом 2,8 литра развивает мощность 211 л.с. Верхом модельной гаммы является двигатель с непосредственным впрыском топлива и механизмом регулирования фаз газораспределения (VVT) объемом 3,6 л и мощностью 306 л.с.Технология непосредственного впрыска топлива позволяет CTS развивать повышенную мощность при одновременном сохранении топливной экономичности и снижении выброса загрязняющих веществ. Топливная система точно дозирует топливо для повышения эффективности его сгорания. Это означает снижение расхода топлива и меньший выброс вредных веществ в атмосферу.
Как и на спортивном седане CTS, двигатели V6 агрегатируются с экономичными шестиступенчатыми коробками передач, включая механическую коробку передач Aisin и автоматическую трансмиссию Hydra-Matic 6L50 с электронным управлением. Как и для седана, в качестве дополнительного оборудования для CTS Sport Wagon предлагается система полного привода AWD.

Экономичный 2.9-литровый турбодизель разрабатывается в основном для версий CTS, предназначенных для европейского и азиатского рынков. Это компактный двигатель V6 c двумя верхними распределительными валами и четырьмя клапанами на цилиндр из семейства дизелей GM, который обладает оптимальной топливной экономичностью в сочетании с пониженным шумом и вибрацией. Этот двигатель развивает максимальную мощность 184 кВт (250 л.с.).
Прочное и динамичное шасси CTS обеспечивает новому универсалу отличный баланс высоких динамических характеристик и плавности хода. Автомобиль имеет независимую переднюю подвеску на двух рычагах разной длины (SLA) и многорычажную заднюю подвеску. Многорычажная задняя подвеска отличается полностью изолированным подрамником, который помогает добиться великолепных кинематических характеристик подвески, обеспечивает великолепную управляемость и плавность хода.

Передовая технология шасси в лице электронной системы управления StabiliTrak интегрирует стандартную четырехканальную АБС с полнофункциональной противобуксовочной системой, гидравлическим усилителем тормозной системы и системой управления крутящим моментом двигателя для обеспечения более уверенного и безопасного вождения. Дополнительные детали шасси включают в себя повышающую жесткость стяжку, установленную между опорами амортизаторов в моторном отсеке, большие дисковые тормозные механизмы всех четырех колес и первоклассную систему рулевого управления.