Ya durante el período de la Fase 1, el Renault Mégane había tenido una versión Renault Sport. La Fase 2 experimentó luego varios desarrollos cada vez más deportivos, para llegar, en 2008, al R26.R, presentado en el Salón del Automóvil de Londres. Más ligero que el R26 y con más rendimiento, el R26.R era un automóvil con características extremas, adecuado para los días de pista. El R26.R pesaba 123 kg menos que el R26 (total 1232 kg). El motor turbo de 4 cilindros en línea de 1998cc entregaba 230 caballos de fuerza a 5500 rpm, lo que permitía un sprint de 0 a 100 km/h en 6” y una velocidad máxima de 235 km/h. El 23 de junio de 2008 un Mégane R26.R con el probador de Renault Sport Vincent Bayle al volante estableció el récord de su categoría al rodar en Nürburgring en 8'17", 19" menos que el mejor tiempo anterior, que pertenecía a un coche alemán.