De UX 300e wordt van energie voorzien door een nieuw ontwikkeld batterijpack met een totaalvermogen van 54,3 kWH. Deze batterij geeft de auto volgens NEDC-norm een actieradius van zo'n 400 km, wat voor de WLTP-cyclus overeenkomt met 300 kilometer. Dit bestaat uit 288 lithium-ion accucellen onder de laadvloer en achterbank, met een gecombineerd vermogen van 54,3 kWh. Met oog op een zo laag mogelijk zwaartepunt bevindt het uit 288 cellen bestaande batterijpack zich onder de laadvloer, met als voordeel een ruim en praktisch interieur, passend bij een moderne crossover.
Voor maximale controle en een grotere actieradius meten sensoren het voltage en de temperatuur van elke batterijcel. Samen met het geavanceerde Battery Management System leidt dit tot een batterij met een maximale capaciteit en een grotere actieradius.
Voor de batterij van de UX 300e ontwikkelde Lexus een luchtkoelsysteem dat veiliger en lichter is dan watergekoelde systemen. Door binnen het batterijpakket gekoelde lucht te laten circuleren, ontstaat ook bij hogere snelheden en tijdens herhaaldelijk snel opladen een stabiel vermogen. Samen met de airconditioning van het interieur geeft het systeem de batterij een langere levensduur, met bovendien betere prestaties tijdens het rijden én opladen
Betrouwbaarheid stond ook voorop bij de ontwikkeling van het verwarmingssysteem voor de batterij. Verwarmingselementen onder elke batterijmodule beperken de invloed van koude weersomstandigheden op de actieradius, en zorgen ervoor dat het volledige vermogen beschikbaar is bij het wegrijden.
Tot slot biedt een duurzame rubberen afdichting bescherming tegen vocht en stof.