Điểm nhấn của Cadillac CTS 2012 tập trung vào khối động cơ V6 3.6L mới, có khả năng sinh công 318 mã lực và mô-men xoắn cực đại 372 Nm, so với 304 mã lực và 370 Nm ở phiên bản V6 hiện nay. Cadillac còn bổ sung các van hút gió lớn, có kết cấu nhẹ hơn, giúp CTS phiên bản 2012 tăng công suất, đồng thời giảm được 9,3 kg trọng lượng.
Cadillac CTS 2012 tiêu thụ nhiên liệu ở mức 13,1 lít/100km trong nội thành và 8,7 lít/100km đường cao tốc theo chuẩn EPA.
Ngoài việc nâng cấp khối động cơ, mẫu xe CTS 2012 không thay đổi nhiều về thiết kế bên ngoài. Tất cả tập trung ở phần đầu xe với việc thay đổi thiết kế lưới tản nhiệt và logo của hãng. Những thay đổi này được áp dụng cho tất cả các phiên bản của CTS, gồm có: Sedan, Coupe và Wagon. Dự kiến, Cadillac CTS 2012 sẽ xuất hiện trên thị trường vào giữa năm nay, giá bán hiện vẫn chưa được công bố.
Đi kèm với việc nâng cấp động cơ và lưới tản nhiệt mới, Cadillac còn đưa ra cho người sử dụng một lựa chọn khi thêm tùy chọn gói Touring mới cho chiếc CTS 2012. Tùy chọn này được áp dụng cho cả 2 phiên bản động cơ V6 3.0L và V6 3.6L mới.
Gói Touring bổ sung thêm một lưới tản nhiệt tối màu phía trước, tay nắm cửa được mạ chrome, không gian nội thất xe sử dụng gỗ Sapele, ghế ngồi Recaro với khả năng linh hoạt, có thể điều chỉnh 14 cách. Gói Touring còn trang bị bộ la-zăng 18 inch và 19 inch lần lượt cho các phiên bản 3.0L và 3.6L.