Täiustatud pistikhübriidi jõuallikaks on äärmiselt tõhus 2,5-liitrine Atkinsoni tsüklis töötav bensiinimootor koos elektrilise mootor-generaatoriga ja taaslaetava liitiumioon akuga. Veojõuaku mahtuvusega 18,1 kWh on võimalik täis laadida umbes 2,5 tunniga, kasutades 32A laadimisjaama ja pardal olevat 6,6 kW võimsusega laadimisüksust.

Juba NX 450h+ standardversioon näeb ette e-nelikvedu (E-Four/AWD), mis kasutab täiendavat elektrimootorit, et juhtida vajadusel veojõudu tagaratastele.

Tavalisel hübriidmudelil NX 350h on võrreldes eelmise NX 300h-ga uus, neljanda põlvkonna hübriidajam, msi on 24% võimsam (244 hj) ja aitab vähendada uue mudeli kiirendusaega nullist sajani 15% võrra ehk 7,7 sekundini. Ametlike katsete tulemused näitavad CO2 heitmete ligi 20%-list langust: nelikveolisel mudelil alates 135 g/km WLTP kombineeritud tsüklis  ja kuni 129 g/km esiveolise versiooni puhul, millega saavutatakse kütusekulu alates 5,7 l/100 km.

Lexus NX 350h hübriidi hinnad algavad 46 000 eurost ja NX 450h+ hinnad 59 400 eurost.