El 156 GTA es la versión más deportiva y rápida de toda la gama 156, está disponible como berlina o en versión Sportwagon (carrocería familiar). El precio es 42.100 € para la versión berlina y 43.150 para el familiar Sportwagon.
No hay muchas berlinas con este tamaño y potencia, y las que hay son menos costosas. El Volvo S60 T5 Optima (250 CV) cuesta 37.975 € y el Subaru Impreza 2.0 WRX STi (265 y tracción total), 39.423 €. El Volkswagen Passat W8 4.0 (275 CV y tracción total por 46.330 €) es más potente y no tiene la faceta deportiva del GTA.
El motor es el V6 de Alfa Romeo, con la cilindrada incrementada hasta 3,2 litros y 250 CV de potencia máxima. Está unido a una caja de cambios de seis velocidades, bien completamente manual, o bien automática con mando secuencial (Selespeed) que estará disponible a partir de mayo de 2002.
Con relación a un 156 normal, Alfa Romeo ha modificado la dirección, los frenos, las suspensiones y algunos elementos mecánicos para ganar estabilidad en el GTA, del cual se anuncia una velocidad de 250 km/h y una aceleración de 0 a 100 km/h en 6,3 s.
La carrocería tiene pocos adornos y es distinta principalmente para adaptarse al motor y el bastidor: las aletas son más anchas para que quepan las ruedas más anchas; el paragolpes delantero cambia para aumentar el área de entrada de aire; el paragolpes trasero es más grande para seguir el contorno de las aletas y su borde inferior tiene un «extractor» que ayuda a limitar la presión del aire bajo el coche. Entre las pocas concesiones a la imagen están los estribos y los escapes, que son cromados y con ligera forma ovalada. Las llantas de 17 pulgadas de diámetro con cinco anillos son específicas del 156 GTA y llevan neumáticos 225/45 ZR 17.
La primera unidad (0001) del 156 GTA la subastó Alfa Romeo a través de un portal de subastas por Internet (eBay). Dicha subasta se realizó entre el 13 y el 23 de septiembre de 2001, coincidiendo con el Salón del Automóvil de Francfort. Durante estos diez días se realizaron un total de 50 ofertas. El precio de salida fue 1 y la puja más alta la realizó un japonés, que pagó 48.691.26 (8.101.543 pesetas).
El nombre de GTA ha está ligado a la historia de Alfa Romeo desde 1965, cuando Autodelta modificó en profundidad el motor y la mecánica de un Giulia Sport con el que se obtivieron importantes victorias. Del Alfa Giulia Sport GTA se dijo que se obtenía «una victoria al día con un coche de todos los días».
Aunque se desconocen los precios del Alfa 156 GTA, se especula que estén entre 45.000 y 48.000 €. Por otro lado, en Alfa han confirmado que, a partir de ahora, habrá una versión «GTA» en todos sus modelos. El próximo en aparecer será el 147 GTA, que se empezará a vender en otoño de 2002 con el mismo motor 3.2 V6 de 250 CV.