特斯拉使用的電池類型多樣。

早期的 Roadster 采用松下的 NC R18 650A 型電池。

之后，Model S 和 Model X 使用 18650 圓柱電池，分布于 16 個不同模塊。

Model 3 最初用 18650 圓柱 NCA 電池組，之后引入松下以外廠商生產的 2170 圓柱 NCA 電池、2710 圓柱鎳鈷錳（NCM）電池，標準版還使用 CATL 的方形磷酸鐵鋰（LFP）電池。

Model Y 增加了特斯拉自研的 4680 電池。國產 Model 3 改款車型將采用寧德時代的 M3P 新型磷酸鐵鋰電池。

三元鋰電池是特斯拉常用的類型，如 Model Y 采用的三元鋰電池，其正極材料采用鎳鈷錳酸鋰，負極采用石墨，電解液采用六氟磷酸鋰，具有高能量密度、長壽命、高充放電效率、長循環壽命和高安全性。

特斯拉采用的 NCM18650 電池，正極材料中鎳、鈷、錳的比例為 6:2:1，能量密度高、循環壽命好。

21700 電池是三元鋰電池，陰極材料是鎳鈷鋁酸鋰（NCA），是能量密度最高的動力電池解決方案之一，但穩定性較差，需要出色的 BMS 支持。

4680 電池是 Model Y 使用的一種鎳、錳和鈷比例為 8:1:1 的 NMC 電池，采用一體化底盤 CTC 技術。

特斯拉的電池管理系統非常重要，能優化電池使用效率，延長電池壽命，為車輛提供出色的續航能力和動力表現。