Dagens Cadillac ATS är 4 670 mm lång, 1 845 mm bred och 1 404 mm hög, med en hjulbas på 2 775 mm. Den har blivit 2 cm längre sedan 2013 års ATS.
| År | Längd | Bredd | Höjd | Hjulbas | Bagageutrymme | Vändradie |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2013–2019 | 4 649 | 1 807 | 1 427 | 2 775 | — | 11.1 |
| 2015–2019Aktuell | 4 670 | 1 845 | 1 404 | 2 775 | — | 11.1 |
Yttermåtten är tillverkarens specifikationer för ATS, i genomsnitt per generation över dess varianter och visade för den vanligaste karosstypen. Generationer med samma mått slås samman. Bagageutrymmet är volymen med sätena uppe där tillverkaren anger en sådan.