NAIAS 2015 đánh dấu sự tham gia của Hyundai vào phân khúc xe điện có thể cắm sạc (PHEV) với chiếc Sonata Hybrid Plug-in. Bên cạnh đó, Hyundai cũng đồng thời giới thiệu Sonata Hybrid với thiết kế tương tự, khác biệt duy nhất giữa hai chiếc xe mới là một chiếc có thể cắm sạc và một chiếc thì không, dù cả hai đều là xe lai (hybrid). Sonata Hybrid và Sonata Hybrid Plug-in được phát triển dựa trên Sonata mới đã ra mắt vào tháng 3 năm ngoái, ngoại trừ một số khác biệt nhỏ. Khác biệt dễ nhận thấy nhất ở Sonata bản hybrid và Sonata bản tiêu chuẩn nằm ở lưới tản nhiệt. Sonata tiêu chuẩn có kích thước lưới tản nhiệt nhỏ trong khi ở bản hybrid thì phần mạ crom bao xung quanh được kéo hẳn xuống dưới nơi gắn biển số. Điều này làm cho lưới tản nhiệt nhìn có vẻ lớn hơn, mặc dù cả hai đều như nhau. Ngoài ra, ở trên phiên bản Hybrid Plug-in thì xe còn có một cổng sạc nằm ở dưới gương chiếu hậu phía bên trái, từ cổng này chúng ta có thể sạc điện cho xe với hệ thống điện gia dụng.
Mặc dù đều là xe lai, có cả động cơ xăng và mô-tơ điện nhưng phiên bản Hybrid Plug-in của Sonata có thêm một viên pin Lithium Polymer công suất 9,8kWh bên cạnh mô-tơ điện 50kW. Viên pin này sẽ kết hợp với mô-tơ điện tạo thành hệ thống cung cấp năng lượng xanh cho chiếc xe và khi nào cả hai cạn kiệt năng lượng thì khi đó động cơ đốt trong được vận hành. Riêng mô-tơ và pin cho phép xe có thể chạy quãng đường 35km, nó là dài nhất ở phân khúc xe lai điện tầm trung, Hyundai cho biết. Xe có công suất đầu ra tổng là 202 mã lực trong đó 154 mã lực là từ khối động cơ xăng 2.0L. Theo hãng xe Hàn Quốc, để sạc đầy viên pin 9,8kWh trên Sonata Hybrid Plug-in cần 2 tiếng rưỡi với nguồn 240V hoặc 5 tiếng với nguồn 120V. Trên Sonata Hybrid thì không có pin và không cần sạc điện, nó chỉ có mô-tơ điện và động cơ như xe lai thông thường. Cả hai sẽ được Hyundai bán ra từ cuối năm nay.