Remplaçante de la Peugeot 309, elle est vendue en 5 portes dès le 18 février 1993, ainsi qu'en 3 portes et en version diesel dès l'automne 1993. Elle sera ensuite disponible en 4 portes et cabriolet en 1994, puis en break en 1997, jusqu'à l'arrêt de la production en 2001 (2002 pour le break et le cabriolet). La 306 hérite de la plate-forme et de beaucoup d'organes de la Citroën ZX. Curieusement, la filiation Talbot fait encore son apparition sur cette voiture : les tôles comportent un T inscrit dans un cercle embouti à côté du lion Peugeot. La 306 a en effet été fabriquée en premier à l'usine de Poissy, fief de Simca-Talbot. La 306 est une descendante de la Talbot Horizon. L'usine de Ryton(Royaume-Uni) a aussi produit le modèle par la suite. La conception et la production du cabriolet fut pour sa part confiée à Pininfarina, faisant de la 306 le dernier cabriolet Peugeot assemblée en Italie, en jouxtant pour l'occasion une chaîne d'assemblage consacrée à Ferrari.

Les motorisations disponibles en essence sont de cylindrées 1,1, 1,4, 1,6, 1,8, et 2,0 L. Le moteur 1,1 est apparu sur certaines versions bas de gamme. Les versions 16 soupapes apparaissent en 1993 sur les 2,0 l et 1997 sur les 1,8 l. Il y a également des versions au GPL. Côté diesel, on trouve trois versions atmosphériques (1769 et 1 905 cm³ XUD, puis 1868 DW8), ainsi qu'un turbo-diesel à échangeur de 1,9 l de cylindrée. En 1999, le 1,9 l turbo-diesel sera remplacé par un 2,0 l turbo-diesel HDi à injection directe à rampes communes.

La 306 a été longtemps une vedette des ventes Peugeot. La longévité de la fabrication a vu logiquement s'étoffer l'équipement, et la fabrication a suivi l'évolution des techniques. Les moteurs à essence (sauf quelques rares versions de 1993 à carburateur) étaient à injection et catalysés dès l'origine, alors que les catalyseurs sont apparus sur les versions diesel lors du restylage d'avril 1997. L'antiblocage de roue à 3 capteurs ABS et le coussin gonflable de sécuritése sont généralisés dans l'équipement de série au fil des années. L'évolution des composants et des services associés aux véhicules a vu l'intervalle entre vidanges passer de 7 500 km (comme sur les 305) sur les premiers modèles à 30 000 sur les plus récents, le remplacement de courroie de distribution de 80 000 km ou 5 ans sur les premiers diesel à 160 000 km ou 10 ans sur les HDi. La 306 illustre bien son rôle de charnière des années 95 : première à ne recourir à (presque) aucun carburateur ou allumeur encore courants à sa naissance, elle termine sa carrière avec un accélérateur à potentiomètre, un calculateur de gestion moteur et un calculateur de caisse sur ses dernières versions. Finalement, le peu de pièces communes entre une version de début de fabrication en 1993 et un des derniers modèles de 2002 pourrait conduire à penser qu'il s'agit de modèles différents. Les versions restylées ont inauguré le capteur de pluie Valeo pour la commande automatique des essuie-glace.

Au niveau du châssis, la 306 a toujours fait figure de référence : en effet, son comportement est très sain, les suspensions sont bien équilibrées et le tout est homogène. La tendance au sous-virage des voitures à traction est contrée par l'utilisation d'un essieu arrière auto-directionnel fixé sur des cales élastiques, qui incline légèrement les roues vers l'intérieur des virages serrés mais qui entraîne du survirage sur chaussée humide^{[réf. nécessaire]}. De plus, cette voiture vire avec très peu de roulis, ce qui augmente l'agrément en conduite appuyée. La compacité et le centre de gravité bas contribuent à une maniabilité qui a fait de la S16 une vraie voiture de sport au point de donner des idées aux conducteurs des autres modèles moins bien dotés, la D Turbo a par exemple donné une apparence flatteuse aux versions diesel. Le freinage est aussi un point fort des 306^{[réf. nécessaire]}, avec des équipements adaptés aux performances de chaque modèle : gros tambours à l'arrière sur les breaks et versions société, disques à l'arrière sur les S16 et HDi, disques ventilés à l'avant sur les turbo diesel et essence performantes, la banque d'organes Peugeot a joué à plein, le moteur turbo Diesel s'est par exemple retrouvé aussi sous le capot des 405, 406, Citroën Xsara, Xantia et même jusqu'au 806/Evasion.

Les mécaniques simples et la fabrication sérieuse font de la 306 une référence en matière de fiabilité et longévité. Les exemplaires passant les 500 000 kmsont fréquents avec un entretien courant très basique. En conséquence, la 306 est encore très présente sur nos routes et certaines pièces détachées sont difficiles à trouver. Le point de fragilité principal est le train arrière sur les véhicules forts kilométrés ou sur les véhicules qui restent très longtemps immobilisés.