4ドアクーペという新しいジャンルを開拓したCLSクラス。ベースの美しいフォルムをスポイルせず、AMG専用エンジンの搭載、専用装備やチューニングをしたモデルです。初代が2005年から2006年CLS55AMG(5.4L V8スーパーチャージャー出力476PSトルク71.4kgm)、2006年から2011年CLS63AMG(6.2L V8出力514PSトルク64.2kgm)、2011年にフルモデルチェンジを行い、2代目へと世代交代をしました。エレガントなスタイルをキープしたまま、より一層クーペらしさをデザインに取り入れました。特にリアフェンダーは筋肉質な膨らみで力強さと踏ん張りが効いたデザインへと進化。2代目には4ドアクーペのみならずワゴンタイプのシューティングブレークもラインナップ。CLSの個性とワゴンのスタイルを両立し、美しさと使い勝手を融合したモデルも登場しました。後期型には4MATICを組み合わせたバージョンもあります。動力性能は共通して5.4L V8ツインターボエンジンを搭載。前期と後期で出力とトルクが異なり、前期はCLS63、後期の出力585PSトルク81.6kgmのモデルはCLS63Sの名称となっています。2018年にフルモデルチェンジを行いましたが現時点(2018年08月)ではAMGは設定されていません。