По компоновочной схеме Бугатти Вейрон близок к собратьям по концерну Фольксваген — двум моделям Lamborghini (Гальярдо и Мурсиелаго) и Ауди R8: центральное («в базе») расположение силового агрегата (двигатель плюс коробка передач) и полный привод. В приводе передних колёс здесь применена муфта Haldex с электромагнитным управлением.

Как и на многих «мелкосерийных» суперкарах, в основе — углепластиковый монокок, к которому спереди крепится алюминиевый подрамник с подвеской и передней главной передачей, а сзади — соединённые композитной поперечиной боковые углепластиковые пилоны и стальной подрамник с установленным на нём силовым агрегатом. Жёсткость на кручение — 60000 Нм/град.