Siden kjøreglede må gå hånd i hånd med miljøbevissthet, ble det tatt store miljøhensyn under utviklingen av DS3. Denne bilen har dermed fått et CO2-utslipp som gjenspeiler Citroëns posisjon som ledende på miljø.
CO2-nivåene (i en kombinert syklus) er alltid lavere enn 118 g/km for HDi-motorer med partikkelfilter (DPFS), HDi-diesel med 90hk og partikkelfilter (DPFS) gir bare 99 g/km. For bensinmotorer er nivåene mellom 134 g/km og 160 g/km.

Partikkelfilteret (DPFS) på HDi-motorene for DS3 bidrar til miljøvern ved å fange og brenne de partiklene motoren frembringer.
Partikkelutslippet var allerede lavt med HDi-motoren. Med partikkelfilter blir det knapt målbart.

DS3 er utstyrt med en girindikator som analyserer hvordan du kjører og sier fra når du bør gire. Du får dermed en mer økonomisk – og miljøvennlig – kjørestil.

Bak motorytelsen og de positive miljømessige resultatene ligger omfattende undersøkelser hvor tekniske tegnere har studert hvordan bilen kan gjøres lettere. Ulike teknikker for numerisk beregning ble brukt i stor utstrekning for å definere og teste deler, og på denne måten optimalisere hver komponent med hensyn til både vekt og teknisk kvalitet.
DS3 har begrenset vekt og optimalisert aerodynamikk (Cd-verdi på 0,31). Resultatet er lavere drivstofforbruk og CO2-utslipp.