Un superbe moteur V8 6,2 litres de 426 ch délivrant 569 Nm de couple apporte à la nouvelle Camaro les arguments qui justifient son apparence. Découvert tout d'abord sur la Corvette 2008, ce moteur dispose de culasses très perméables qui garantissent un fort couple à bas régime et beaucoup de chevaux en haut du compte-tours. Quand il est associé à la boîte automatique six vitesses, il délivre 400 ch/556 Nm et comprend le système Active Fuel Management de GM, permettant de fonctionner sur quatre cylindres seulement à faible charge.
Le contrôle électronique de stabilité (système StabiliTrak de GM) et l'antipatinage sont tous deux montés en série. Il est possible de sélectionner un mode Compétition/Sport, pour les évolutions sur circuit. Avec la boîte manuelle six vitesses, il comprend aussi une fonction Launch Control pour des démarrages exceptionnels. Les généreux disques ventilés (355/365 mm), pincés par des étriers en aluminium Brembo à quatre pistons, assurent des performances de freinage impressionnantes. Ils sont aussi à même de résister à des évolutions sur circuit. La suspension avant utilise une géométrie multibras avec une configuration à double articulation. L'originale suspension arrière indépendante à 4,5 bras est doublement isolée du châssis pour plus de confort et de silence.
La Camaro dispose d'une dotation complète d'équipements de sécurité, avec airbags double-étage à l'avant, airbags latéraux thorax et airbags rideaux pour les passagers avant et arrière.