307CC는 307 플랫폼과 2.61m의 휠베이스를 그대로 유지하며 뒤 오버행을 14cm 늘려 전장이 4.34m가 되었다. 쿠페와 카브리오레의 두 가지 차체 스타일이 조화되었으며, 신축자재의 단단한 루프와 오토매틱 메커니즘을 이용하여 콤팩트하게 디자인되었다.

고양이 눈을 연상시키는 크리스탈 헤드라이트는 차의 전면의 양측에 자리잡아 더욱 경쾌하고 자유분망한 307CC의 분위기를 만들어주고 있으며, 가파르게 상승하는 듯한 디자인의 앞 유리는 윈드 스크린 필러를 수용한다. 쿠페의 다이나믹한 아치형 보디라인은 후면 사각 패널까지 슬림하게 미끄러지며, 매력적으로 디자인 된 뒷유리로 연결된다. 간결한 라인과 충분한 공간의 트렁크는 전체적으로 안정적인 밸런스를 조성하고, 비스듬히 설치된 새로운 LED 라이트로 뒷모습을 마무리하였다.

카브리올레 형태일 때 트렁크 속으로 적재되는 하드루프와 뒷 유리, 그리고 유기적으로 연결된 후면 사각 패널들은 307CC의 전체 보디가 미끈하고 쭉 뻗은 생김새를 띌 수 있도록 해주며, 전체적으로 강한 인상을 남긴다. 럭셔리한 승객석은 강함과 안전, 탁트인 시야를 모두 제공해주며, 전면에 위치한 두 개의 스포티한 좌석은 사용자의 인터페이스에 최적으로 맞추어져 최저 240mm에서 최고 290mm까지 조절이 가능하다.

307CC의 엔진 형식은 2.0 리터 16밸브이며 표준형과 튜닝 엔진 두 가지로 나뉜다. 표준형 엔진의 트랜스미션은 5단 수동기어 박스와 포르쉐 팁트로닉 시스템의 자동기어 박스가 장착되며, 최고출력은 138ps/6000rpm, 최대토크는 19.4kg.m/4150rpm이다. 최고속도는 수동기어 박스일 때 207km/h, 자동기어 박스 때 204km/h이다.

표준형 엔진의 실린더 헤드, 공기흡입, 배기 시스템 성능을 향상시켜 제작한 튜닝 엔진은 VVT-i를 채용해 스포티한 주행성을 발휘하는 206RC에 탑재되어 이미 선을 보였다. 트랜스미션은 5단 수동기어 박스이며, 최고출력은 180ps/7000rpm, 최대토크는 20.6kg.m/4750rpm이며 최고속도는 225km/h. 한국에 수입되는 모델은 표준형 엔진에 포르쉐 팁트로닉 시스템의 자동기어 박스가 장착되어 있다.

307CC의 스티어링은 엔진의 속도와 휠의 터닝 속도에 따라 핸들의 힘이 변하는 가변 스티어링 방식(variable power-assisted steering)이다. 엔진의 속도가 낮은 경우(주차시) 스티어링은 최대한 가벼워지며, 엔진 속도가 2,000rpm에서 3,000rpm으로 올라가는 경우 스티어링은 무거워진다.

16인치 알로이 휠에는 EBA 긴급 제동력 보조장치, ESP 전자식 안정성 프로그램이 기본으로 장착되어 다이나믹하고 안전한 주행을 보장한다.