Avec une longueur de 4,52 m et une largeur de 1,85 m, le Renault Koleos affiche des dimensions contenues. Grâce à des attributs tout terrain comme sa garde au sol rehaussée et ses protections de carrosserie, il apporte une sensation de robustesse.
A l'intérieur, l'habitacle se distingue par son ergonomie, les commandes de navigation, de téléphonie mains-libres et de radio, de frein de parking assisté sont
placées au volant ou à portée de main du conducteur. L’affichage des informations liées à la navigation et à la radio est centralisé en haut de la planche pour faciliter la lecture et mieux partager l’information.
De nombreux équipements contribuent à faciliter la conduite et rappellent également le Koleos est bien une Renault : les systèmes de carte d’accès et de démarrage mains libres, d’allumage des feux et de déclenchement des essuies vitre automatique, de surveillance de la pression des pneus, les commandes de lève-vitres, de réglage des rétroviseurs et de condamnation centralisée regroupées sur la porte conducteur ou la présence d’un régulateur-limiteur de vitesse.
Le Renault Koleos est le premier véhicule de la marque à disposer dès son lancement d’une transmission intégrale. La répartition du couple entre trains avant et arrière se fait automatiquement en fonction des conditions d’adhérence. En conditions normales, le couple est uniquement transmis aux roues avant. En cas de perte d’adhérence ou de motricité, une partie du couple est transférée sur le train arrière. En conditions extrêmes, le couple est réparti à hauteur de 50% sur chacun des trains. Cette distribution est assurée par un coupleur électronique et gérée par le système de dernière génération « All mode 4x4-i » développé par Nissan pour le X-Trail. Sur les surfaces à faible adhérence (neige, boue, terre, sable), le conducteur a la possibilité de verrouiller électroniquement le mode 4x4 en transférant 50 % du couple sur le train arrière à l’aide d’un interrupteur situé sur la planche de bord. La transmission peut également être verrouillée en mode 2 roues motrices à la demande du conducteur.

Le Renault Koleos dispose d’un système d’Aide au Démarrage en Côte utile au quotidien. Ce dispositif est automatiquement activé lors d’un démarrage dans une pente supérieure à 10%. Il empêche le véhicule de reculer dans la pente et facilite la manoeuvre du conducteur en évitant le passage rapide entre pédale de frein et d’accélérateur nécessaire sur tout autre véhicule.
Pour sécuriser la pratique du tout-terrain, le Renault Koleos est équipé d’un système de Contrôle de la Vitesse en Descente. Cette fonction s’active à l’aide d’un bouton situé sur la façade centrale de la planche de bord. Le dispositif permet de maintenir automatiquement la vitesse de descente à 7 km/h maximum lorsque la pente est supérieure ou égale à 10%, sans aucune action du conducteur sur les freins. Cette prestation est également opérationnelle en marche arrière. Le système de navigation du Koleos dispose de fonctionnalités dédiées à la pratique du tout-terrain. Il informe le conducteur et ses passagers sur l’altitude, la pression atmosphérique, l’inclinaison du véhicule, le dénivelé de la pente et sur l’historique de l’altitude des chemins empruntés.
Une boussole numérique facilite l’orientation en l’absence de signalisation extérieure. Le Renault Koleos sera également proposé en version 2 roues motrices pour répondre à une clientèle séduite par le look baroudeur du Crossover, sans pour autant avoir besoin d’une transmission intégrale.
Le Renault Koleos est doté d’un hayon à double ouverture de type « clamshell ».

Sous le capot, on trouvera une motorisation diesel 2.0 dCi déclinée en deux niveaux de puissance, 150 ch et 175 ch avec un couple
maximum de 320 ou 360 Nm (suivant la version) disponible dès les bas régimes. Proposé en version 4x2 et 4x4, le moteur 2.0 dCi 110 kW peut être accouplé à une boîte de vitesses manuelle ou automatique à 6 rapports. La version de 175 ch du moteur 2.0 dCi est proposé en boîte manuelle à 6 rapports et en 4 roues motrices.
La deuxième motorisation de Koleos est un moteur essence 2.5 l Euro 4 qui développe une puissance de 170 ch et un couple de 226 Nm. Suivant les marchés, il sera proposé avec une boîte de vitesses manuelle à 6 rapports et/ou une transmission à variation continue (CVT).