Aunque la longitud de la batalla coincide con la del Fiat Croma y la del Opel Vectra, no se trata de la misma plataforma (las suspensiones son distintas). La plataforma del 159 es exclusiva para este modelo; en el momento inicial de su desarrollo (en el año 2000) Alfa comenzó en el proyecto junto con Saab (que supuestamente sería para el futuro, ahora actual, 9-3), aunque más adelante Saab desestimó montar esta plataforma y dejó sola a Alfa Romeo.

El 159 se parece al modelo que reemplaza en algunas de las características de su dirección: el volante sólo tiene 2,25 vueltas de tope a tope y el radio de giro sigue siendo muy grande y el mismo que tiene el Alfa 156 (11,1 m entre aceras, lo que le convierte en un coche poco manejable, aunque comparativamente es mejor en el 159 dado que tiene mucha más batalla). La relación de la dirección es 12,7 a 1 (es decir, por cada 12,7º de giro del volante, las ruedas giran 1º); es muy rápida. No es frecuente encontrar direcciones más rápidas: la dirección activa de BMW tiene, en parado, una desmultiplicación de 10,0 a 1.

Como el Brera, el 159 puede ser tracción delantera o tracción total. Las versiones de tracción total tienen un sistema semejante al del 156 Crosswagon Q4, con un diferencial central Torsen de tipo C. Este diferencial central hace una reparto continuo de la fuerza del motor de manera que, cuando todas las ruedas tienen la misma adherencia, las delanteras hacen el 57 por ciento de la fuerza y las traseras, el 43.

El control de tracción (ASR) y el control de estabilidad (VDC), se pueden desconectar. El ABS que tiene el 159 es la versión 5,7 de Bosch. El control de estabilidad tiene el sistema de arranque en rampa («Hill Holder»).

De los datos que ha dado Alfa Romeo sobre el bastidor, el más llamativo es el de rigidez torsional: 31.420 Nm/grado. Es un valor extremadamente alto para una berlina de este tipo, y está al mismo nivel de rigidez que necesitan coches como un Range Rover (un coche pensado para circular fuera de la carretera).

La suspensión delantera tiene un sistema de triángulos superpuestos (que figuradamente forman un paralelogramo deformable). Básicamente, es un esquema parecido al del Alfa 156 y al del 147, aunque con diferencias en la forma y estructura de algunas de sus piezas.

La trasera, también es de paralelogramo deformable, pero con un sistema multibrazo (tiene tres brazos transversales, uno longitudinal y otro que regula la caída de la rueda). Es distinta a la del 156 y 147, que utilizan un McPherson. Una característica que diferencia esta suspensión de la que tiene el Ford o Volkswagen, es que el muelle está montado alrededor del amortiguador. Algunos elementos de la suspensión están fabricados en aluminio forjado.

Las ruedas más grandes que puede llevar de serie son 235/45 R 18. Hay dos equipos de frenos: la versión V6 3,2 l de 260 CV de potencia y el Diesel 2.4 l de 200 CV tienen discos delanteros de 330 mm de diámetro con pinza fijas de aluminio (Brembo) de cuatro bombines y discos traseros de 292 mm con pinzas flotantes. El resto de alfa 159 tienen discos delanteros de 305 mm de diámetro con pinzas flotantes y discos traseros de 278 mm también con pinzas flotantes. Puede tener control de la presión de los neumáticos.

Los 1.9 y 2.2 JTS están fabricados en aluminio (culata y bloque). Tienen cuatro válvulas por cilindro y distribución por rodillos. En los dos casos el arrastre de los árboles de levas es por cadena, y el 2,2 tiene árboles contrarrotantes de equilibrado.

Un punto básico distinto entre el motor 2,0 y el 2,2 litros es el dato de la carrera de los cilindros (80 mm por 94,6 mm, respectivamente). El diámetro de los cilindros es el mismo en ambos casos (86 mm). La relación de compresión de estos dos motores es alta (11,3 a 1) aunque no necesitan gasolina de 98 RON.

El V6 (a 60º) de 3,2 l y 260 CV de potencia también es nuevo en la gama. Como los otros dos motores de gasolina de cuatro cilindros, tiene inyección directa de combustible. También está íntegramente fabricado en aluminio y su distribución es por cadena.

Los motores de gasolina, de cuatro o seis cilindros, tienen distribución variable (por variador continuo de fase en admisión y escape), una potencia específica entre 81 y 85 CV/l y un par específico también superior a 100 Nm en todo caso. Por el régimen al que dan el par, parecen motores hechos para funcionar mejor en un régimen alto; no obstante, desde 2.000 rpm dan al menos el 88 por ciento del par máximo.

Alfa Romeo ha introducido la técnica del motor de inyección directa de gasolina mejor que otras marcas, a juzgar por el número de motores que tiene en el mercado y por cómo ha utilizado esta técnica desde el principio (más información). Los tres motores de gasolina tienen la denominación «JTS».

Los bloques de los motores de gasolina están fabricados por GM (el del 2,2 l lo tienen algunos modelos del Opel, como el Vectra o el Zafira). Al menos la cámara de combustión, el sistema de distribución y la inyección están desarrollados específicamente por Alfa Romeo. Es la primera vez que Alfa Romeo utiliza un motor que no está integramente desarrollado por ellos.

Una razón para reemplazar el antiguo 3,2 l V6 es que no estaba en disposición de cumplir las normas anticontaminantes Euro4. En un plazo de tiempo no muy largo, también lo dejarán de montar los modelos de Alfa que todavía lo tienen.

Los motores de gasolina de cuatro cilindros tienen un desarrollo de transmisión corto en la marcha más larga (alcanzan la velocidad máxima por encima del régimen de potencia máxima, que es 6.500 rpm), algo raro sobre todo teniendo en cuenta que tienen seis velocidades. El desarrollo en sexta es 32,2 km/h en el de 160 CV y 32,7 en el de 185 CV. Normalmente otros fabricantes tienen una sexta marcha larga de desahogo. Una sexta larga suele ser muy importante para conseguir baja sonoridad y es muy importante para obtener un bajo consumo en carreteras rápidas (aunque no es el único factor que influye en este sentido).

Al menos el motor de 1,9 l de 160 CV no se caracteriza por dar prestaciones muy rápidas para su potencia ni su consumo de combustible es bajo.

El gasolina V6 JTS de 3,2 l y 260 CV sí va largo de desarrollo. Tiene una sexta de 41,4 km/h cada 1.000 rpm; es decir consigue la velocidad máxima (240 km/h) a 5.780, cuando el régimen de potencia máxima es 6.200 rpm.

Todos los motores Diesel tienen cuatro válvulas por cilindro, alimentación por conducto común (Multijet), turbocompresor variable (diseñado por Alfa Romeo en el caso del cinco cilindros) y necesitan un filtro de partículas para cumplir la normativa de emisiones. Este filtro es de los que no necesitan mantenimiento ni aditivos, y tienen una vida útil similar a la del coche. Los menos potentes (120 y 150 CV) tienen cuatro cilindros.

Todos los motores tiene una caja manual de seis velocidades. También hay dos caja automática de seis marchas; una con convertidor de par para el V6 y los Diesel de 1,9 l y 2,4 l. El cambio robotizado «Selespeed» sólo lo tiene el gasolina de 2,2l.