Čtyřválcový motor splňuje emisní limity Euro4 a objem 1.560 cm3 produkuje výkon 90 koňských sil. Tento dieselový agregát umožňuje 307 zrychlit z 0 na 100 km/h za 12,5 vteřiny a dosáhnout maximální rychlosti 176 km/h. Průměrná spotřeba udávaná výrobcem je 4,9 litru na sto kilometrů. Tato varianta 1,6 HDi by se měla od dubna 2006 pomalu dostávat do prodeje.
Ekologická FAP technologie osvobozuje výfukové plyny od sazí a byla poprvé prezentována v roce 2000 coby sériová výbava modelu 607. S novou 307 má francouzská automobilka v nabídce 68 vozů v pěti modelových řadách se sériovou technologií filtru pevných částic.