De gasversie stoot per kilometer minder dan 95 gram CO2 uit. De 1.4 TFSI benzinemotor is op een aantal punten aangepast voor gebruik van aardgas, ofwel CNG (Compressed Natural Gas) en voor groen gas. Het gemiddeld aardgasverbruik is minder dan 4 kg/100 km. De brandstof kost ongeveer vier euro per honderd kilo, de actieradius bedraagt zo’n  1.300 kilometer (400 op gas, 900 op benzine).

Het aardgas wordt in de A3 opgeslagen in twee lichtgewicht tanks onder de bagageruimte, die zijn gemaakt van CFRP  (met koolstofvezel versterkt kunststof). Ze zijn 27 kg lichter dan een conventionele aardgastank en hebben elk een capaciteit voor 7 kg gas. Na het tanken en bij koude start de A3 g-tron op benzine en schakelt daarna zo snel mogelijk over of aardgas. De A3 g-tron valt in de 20 % bijtelling en in een lager tarief wegenbelasting dan voor dieselmodellen. Door de lage milieubelasting komt hij bovendien in aanmerking voor de landelijke Milieu-investeringaftrek MIA en de VAMIL (mogelijkheid tot versnelde afschrijving). Ook kunnen regionale subsidies van toepassing zijn. Audi stelt het omslagpunt voor de A3 Sportback G-tron rond tienduizend kilometer per jaar. In Nederland is aardgas verkrijgbaar bij 115 tankstations en kost momenteel 1,05 euro per kilo.

In 2014 zal Audi zijn eerste plug-in hybride introduceren, eveneens een variant van de A3 Sportback. Hij herbergt een gemodificeerde 150 pk sterke 1.4 TFSI benzinemotor en een in de nieuw ontworpen zestraps e-S tronic transmissie geïntegreerde elektromotor. Het ECE-verbruik komt uit op 1,5 l/100 kg met een CO2-emissie van 35 g/km.