2015年モデルで新たに設定された上位グレード「CTSプレミアム」。ボディーサイズはベースグレード「CTSラグジュアリー」と共通で4970×1840×1465mm（全長×全幅×全高）、ホイールベース2910mm。「CTSプレミアム」ではアクティブ・オン・デマンドの4WDシステムを装備し、車重は2WD（FR）の「CTSラグジュアリー」から90kg増の1770kgとなっている。「CTSプレミアム」では「CTSラグジュアリー」に装備されない、エマージェンシーブレーキシステム、フォワードコリジョンアラート（前方衝突事前警告機能）、レーンキープアシスト（車線内走行アシスト）/レーンディパーチャーウォーニング（車線逸脱警告機能）、セーフティアラートドライバーシート（警告振動機能付）、アダプティブクルーズコントロール（全車速追従機能）といった多数の安全装備が標準装備される