La Peugeot 508 est également disponible en tant que modèle hybride rechargeable. Un moteur à essence turbocompressé de 1,6 litre de 200 ch fonctionne sous le capot, plus un moteur électrique de 110 ch à l'avant. Ensemble, ils génèrent une puissance système de 225 ch. Le volume du compartiment à bagages est aussi important que celui des modèles classiques. Le lancement sur le marché a eu lieu le 25 janvier 2020, les prix commencent à 44'650 euros pour la berline, la SW coûte quand a elle 45'950 euros.