第四代C7系列Audi A6（内部代号Typ 4G）于2010年12月在网上泄露，并于2011年初在欧洲市场上市，随后不久在其他市场推出。它深受Audi A8（D4）的影响，从其外观细节中汲取了设计元素。A6与Audi A7四门轿车共享内饰、平台和动力总成（模块化纵置平台），后者同样于2011年稍早发布。设计工作始于2006年，Jurgen Loffler的外观设计方案于2008年被选中。
新款A6的轴距增加了近3英寸（76毫米），宽度增加了2.7英寸（69毫米）。重新设计还将车辆的风阻系数降低至0.25。
C7的欧洲发动机选择包括两款汽油发动机——一台2.8升FSI V6发动机，功率204马力（152千瓦），以及一台300马力（224千瓦）的3.0升机械增压FSI发动机——和两款柴油发动机——一台2.0升直列四缸发动机和一台3.0升涡轮增压柴油发动机，提供三种调校版本。欧洲版A6 3.0 TFSI将提供可选的七速双离合变速箱和空气悬架选项，这两项功能在美国市场车型上不可用。
对于北美市场，Audi A6 3.0 TFSI quattro搭载一台3.0升机械增压V6发动机，输出310 PS（228千瓦；306马力）和325磅·英尺（441牛·米）的扭矩，这台发动机沿用自上一代A6 3.0 TFSI，但调校更高，并匹配八速自动变速箱。还有一款Audi A6 2.0 TFSI quattro，搭载一台2.0升涡轮增压直列四缸发动机，与Audi A4和Q5中的发动机相同，匹配八速自动变速箱。针对美国市场（加拿大市场除外），将提供入门级Audi A6 2.0 TFSI FrontTrak（前轮驱动），搭载一台2.0升涡轮增压直列四缸发动机，与Audi A4和Q5中的发动机相同，但匹配Multitronic CVT（无级变速箱）。
2012款A6配备了来自A8的所有驾驶辅助系统，并增加了汽车抬头显示、主动车道辅助。配备带自动远光灯切换功能的全LED大灯或带可变大灯范围控制的Audi adaptive light（氙气大灯）。
Audi于2014年巴黎车展上发布了2015款C7中期改款车型。此次改款包括对车辆外观的造型调整、发动机阵容、变速箱以及采用更快的Tegra 3处理器、手写识别、带4G移动互联网（以及导航地图在线更新）的Audi connect远程信息处理系统和先进的Matrix LED大灯的MMI信息娱乐系统。
所有三款TFSI 1.8tfsi和五款TDI发动机现在都符合欧6排放标准。新的TDI Ultra车型现在配备玻璃纤维增强聚合物（GFRP）弹簧，两款Ultra车型现在都配备S-Tronic（双离合）变速箱。入门级Audi A6 2.0 TFSI FrontTrak（前轮驱动），搭载一台2.0升涡轮增压直列四缸发动机，换装了七速双离合自动变速箱，取代了之前的Multitronic CVT（无级变速箱）。
A6首次提供混合动力电动版本，提供一台2升TFSI 211 PS（155千瓦）发动机与一台45 PS（33千瓦）电动机的组合。电力由一块1.3千瓦时锂离子电池提供，纯电续航里程为3公里（以恒定60公里/小时（37.28英里/小时）行驶），最高时速可达100公里/小时（62.14英里/小时）。
A6 Hybrid的市场发布计划于2012年。然而，美国市场车型的生产被推迟。
Audi A6混合动力车于2014年因销量低迷而停产，此前大约售出了4,000辆。
2013款A6 allroad Quattro于2012年日内瓦车展上与2012款RS4 Avant一同亮相。销售于2012年开始。首批英国交付于2012年7月抵达。
allroad版本包含多项独特功能。Audi为allroad设计了超过1,100个新的独特部件，使其与标准A6区分开来，成为真正的全地形车。[需要引用] 最明显的是，allroad配备了特殊的保险杠和轮拱外扩件，赋予其激进的越野外观。保险杠和轮拱外扩件采用耐磨的哑光饰面，与车身其余部分形成对比。车顶也采用了相同的涂层，并增加了四条纵向加强筋以提高强度。独特的保险杠还集成了铝制护板。allroad配备了比标准A6更大直径的轮胎，以提升越野能力。重新设计的大灯、更大的侧后视镜以及没有车门“防擦条”是allroad独有的特征。
allroad标配可调空气悬架系统，可将车辆抬高至足以提供208毫米（8英寸）的离地间隙；低速越野模式（手动变速箱为选装），这是其他quattro车型所没有的，可通过按钮一键选择。当两者结合使用时，使得allroad能够完成官方的Land Rover测试赛道，迄今为止，它是唯一一款在测试中被证明能够完成此测试的基于轿车的SUV。[需要引用]
相反，空气悬架可以将车辆降低至仅离路面142毫米（6英寸），同时增加弹簧和减震器的阻尼，以提供运动化的驾驶体验，类似于配备运动悬架的传统A6。
它于2012年初上市销售。早期版本包括3.0 TFSI quattro（310 PS）、3.0 TDI quattro（204 PS）、3.0 TDI quattro（245 PS）、3.0 TDI quattro（313 PS）。
A6 L（为中国市场在中国生产的长轴距版标准A6替代车型）于2012年在广州国际体育中心亮相。早期车型包括A6 L TFSI、A6 L 30 FSI、A6 L 35 FSI、A6 L 35 FSI quattro、A6 L 50 TFSI quattro。
提供S6轿车和S6 Avant版本，它们包括双涡轮增压V8发动机，额定功率420 PS（309千瓦；414马力）@ 5500–6400 rpm，扭矩550牛·米（406磅·英尺）@ 1450–5250 rpm，能量回收和启停系统，气缸停用技术，主动降噪系统，七速S tronic变速箱，带自锁中央差速器和扭矩矢量分配（可选运动差速器）的quattro永久全轮驱动系统，自适应空气悬架将车身降低10毫米（0.4英寸），内部通风制动盘（可选碳纤维陶瓷制动盘），带S6标识的哑光黑色卡钳，8.5Jx19英寸铸造铝合金轮毂，采用独特的五平行辐条设计（可选七种不同的19英寸或20英寸轮毂（其中四种来自quattro GmbH），包括采用五臂转子设计的20英寸钛灰色轮毂），255/40系列轮胎，Audi drive select驾驶动态系统，可选动态转向，带铝制装饰和镀铬水平双条幅的单框格栅，外后视镜采用铝制外观外壳，S6轿车后备箱上带有扰流板（S6 Avant带有车顶扰流板），后保险杠上的扩散器采用铂灰色并带有铝制外观的偏移边缘，四个椭圆形镀铬排气尾管，八种车身颜色可选（包括独家色调Estoril Blue, crystal effect和Prism Silver, crystal effect），车身装饰有S6和V8T徽章，带彩色缝线的真皮运动方向盘，脚踏板、踏板和MMI操作系统的软键采用铝制外观饰面，哑光拉丝铝装饰嵌件（可选碳纤维、细纹天然棕色白蜡木、分层Beufort橡木），顶棚、仪表板、地毯和座椅提供三种颜色可选（黑色、月光银和goa米色（仅限座椅面料））；Pearl Nappa真皮和Alcantara座椅面料（可选Milano和Valcona真皮），带电动腰部支撑和压印S标识的可调节运动座椅（可选带记忆功能的电动调节舒适座椅、带集成头枕的电动调节S运动座椅）。
其他选装件包括带全天候灯光的氙气增强大灯、LED尾灯、机电式驻车制动器、带彩色显示屏的驾驶员信息系统、包含蓝牙接口的MMI radio plus、带十个扬声器的Audi音响系统、MMI navigation plus（硬盘、八英寸显示器、MMI触摸输入系统）、15扬声器Bang & Olufsen高级音响系统。
S6轿车于2011年法兰克福车展上亮相。
S6轿车和Avant车型于2012年初上市销售。
该概念车于2012年北京国际车展上亮相。
它是A6 L的插电式混合动力版本，搭载2.0 TFSI 211 PS（155千瓦；208马力）发动机与一台95 PS（70千瓦；94马力）电动机的组合。电力由一块14.1千瓦时锂离子电池提供，纯电续航里程为80公里（49.71英里）（以恒定60公里/小时（37.28英里/小时）行驶）。其他功能包括在Audi Infotainment Tech Center (ITC)北京开发的MMI navigation plus。
量产插电式混合动力车将于2016年在中国市场推出长轴距版本，使用与概念车相同的混合动力总成。其功率输出为180千瓦（241马力），扭矩为500牛·米（369磅·英尺）。纯电续航里程将为50公里（31.1英里）。0-60英里/小时（97公里/小时）加速时间为8.4秒。油耗为2.2升/100公里（106.9 mpg ‑US）。
Black Edition提供轿车和Avant车身，是A6 S line的一个版本，搭载177 PS 2.0升TDI或更高功率发动机（S6除外），提供前轮驱动或Quattro全轮驱动配置，面向英国市场。它包括20英寸转子设计合金轮毂，采用深钛灰色饰面，黑色格栅、车牌框和窗框饰条，以及从B柱向后延伸的隐私玻璃；黑色车顶行李架，钢琴黑嵌件，运动座椅采用黑色Valcona真皮包裹，黑色顶棚，带DAB收音机的BOSE音响系统，用于iPod连接的Audi Music Interface (AMI)。
销售于2012年11月开始，交付于2013年初开始。
RS6 Avant是S6 Avant的高性能版本，功率提升至560 PS（412千瓦；552马力）@ 5700–6700 rpm，扭矩700牛·米（516.3磅·英尺）@ 1750–5500 rpm。它配备气缸按需运行系统，可停用4个气缸（2、3、5和8）的进排气门，八速tiptronic变速箱，换挡时间缩短，提供D和S驾驶模式，带扭矩矢量分配和自锁中央差速器（锁定值提升并带油冷器）的quattro永久全轮驱动系统，自适应空气悬架将车身降低20毫米（1英寸）（可选带动态行驶控制的更硬朗的运动悬架plus），可选动态转向，四个内部通风的390毫米（15英寸）直径波浪形制动盘，具有波浪状外轮廓（可选420毫米（17英寸）直径碳纤维陶瓷制动盘，带炭灰色卡钳），黑色六活塞制动卡钳（可选红色制动卡钳），带Sport和off模式的电子稳定控制系统，高光20英寸锻造轮毂，采用七双辐设计（可选21英寸铸造轮毂，提供高光银、抛光黑或抛光钛灰色），车身上的哑光铝装饰，车头、保险杠、翼子板、侧裙外扩件和大型车顶扰流板上的高光黑色保护格栅；后扩散器带有两个大型椭圆形排气尾管，九种车身颜色可选（包括独家色调Daytona Gray哑光），仪表盘采用黑色表盘、白色刻度和红色指针，平底三辐多功能方向盘，发光迎宾踏板，驾驶员信息系统（DIS）运动RS标识，RS6专属驾驶员信息系统，脚踏板、踏板和MMI navigation plus终端开关采用铝制饰面，可伸缩显示器周围的装饰边框采用钢琴漆饰面，内饰门把手采用精致的双条幅设计，标配Carbon嵌件（六种额外材料可选），标配黑色顶棚（可选银色或黑色Alcantara），RS运动座椅带侧向支撑和集成头枕及RS6标识，采用黑色Alcantara和真皮包裹，中心区域采用菱形绗缝（可选蜂窝状绗缝Valcona真皮，提供黑色或Moon Silver），可选带记忆功能的电动调节豪华座椅，两个运动造型的后排座椅（可选三人长凳座椅），氙气增强大灯，LED尾灯，轮胎压力控制系统，发光迎宾踏板，定制驾驶员信息系统，驻车系统plus，定速巡航，三区自动空调，带MMI touch的MMI navigation plus和10扬声器Audi音响系统。
选装件包括中央前进气口上的定制quattro徽章。碳纤维外观套件包括替代的前唇和扩散器造型。可选Dynamic套件将最高时速提升至280公里/小时（173.98英里/小时）。可选Dynamic plus套件将最高时速提升至305公里/小时（189.52英里/小时）。其他选装件包括采用独特设计的LED大灯、后轴运动差速器、舒适套件、抬头显示、高性能驾驶辅助系统、带15个扬声器和1,200瓦总功率的Bang & Olufsen高级音响系统、蓝牙在线车载电话。
在一些特定的欧洲市场（如法国），改款车型（2016年及以后）获得了此前从未提供过的1.8 TFSI（190 PS）汽油发动机。与7速自动S tronic变速箱搭配的车型在其名称末尾添加了“ultra”标签。
搭载2.0 TFSI（180 PS）的A6L在中国以A6L TFSI的名称销售。
在美国、加拿大、英国，搭载3.0 TFSI Quattro（310 PS）的A6轿车取代了A6 3.0 TFSI Quattro（300 PS）。
在英国，搭载3.0 TFSI Quattro（310 PS）的A6 Avant取代了A6 3.0 TFSI Quattro（300 PS）。
对于A6 3.0 TDI Quattro（245PS），580牛·米版本在英国市场取代了500牛·米版本。
对于A6轿车3.0 TFSI Quattro（310 PS），英国市场车型使用7速S-Tronic，美国、加拿大市场车型使用8速Tiptronic。
A6 3.0 TDI quattro（313 PS）在英国以A6 3.0 BiTDI quattro的名称销售。
作为Audi A6 Avant在英国上市的一部分，BBH London、Knucklehead、The Whitehouse、The Mill制作了名为“Hummingbird”的电视广告，由Daniel Barber执导。该广告在ITV1转播橄榄球世界杯期间首播。广告设想了一只由Audi设计的鸟会是什么样子，并反映了该车的超轻量化技术。Johann Strauss的《Open Road, Open Sky》由传奇的美国男中音、汽车爱好者John Charles Thomas演唱。此外，60秒和30秒版本的广告辅以新闻、平面和广播宣传活动，以及在《每日电讯报》iPad应用程序上的展示。
作为Audi A6在台湾上市的一部分，2011年Audi时装节以“A6- 进步的总和”为主题，包括Shiatzy Chen、Kiki Huang、Robyn Hung和一个艺术珠宝品牌Chen Chan。
作为2013年Audi S6轿车在美国市场上市的一部分，三个不同版本的“Prom”广告在2013年超级碗比赛期间首播。这则60秒的广告由Venables Bell & Partners制作，以一个十几岁的男孩为主角。投票者将在超级碗比赛前的周五24小时内决定他们最喜欢的广告版本，获胜作品于周六在Audi的YouTube频道和比赛期间在CBS播出。
作为RS6 Avant上市的一部分，Audi Land of Quattro Alpen Tour 2013以RS6 Avant为特色，于9月23日开始，穿越6个国家（奥地利克拉根福特——卡林西亚首府，摩纳哥）的12个驾驶赛段。
在名为“Perfect Fit”的Audi RS6 Avant电视广告中，它以一辆2012年Audi R18为特色，该车配备了高下压力冲刺车身套件，伪装成Audi R18 e‑tron quattro。
