為更好促進新能源汽車發展，更好區分辨識新能源汽車，從2016年12月1日起，公安部在上海、南京、無錫、濟南、深圳這5個城市率先試點啟用新能源汽車專用號牌。截止目前，上述5個試點城市已發放新號牌7.6萬副。8月13日，有媒體從公安部獲悉，由于新能源號牌在試點城市進展順利、效果良好，所以公安部決定在總結試點經驗基礎上，在全國范圍內逐步推廣應用新能源汽車專用號牌。
2017年11月起，河北保定、吉林長春、福建福州、山東青島、河南鄭州、廣東中山、廣西柳州、重慶、四川成都、云南昆明10個城市將正式啟用新能源專用號牌。2017年12月底前，除直轄市、省會市、自治區首府市啟用外，各省（區）至少還有1至2個城市啟用新號牌。而在2018年上半年，全國所有城市全面啟用新能源汽車號牌。
為貫徹國務院辦公廳《關于加快新能源汽車推廣應用的指導意見》，公安交通管理部門對新能源汽車實行分類登記、分類管理。截至目前，全國新能源汽車超過100萬輛，達到101.8萬輛，其中純電動汽車82.5萬輛，插電式混合動力汽車19.3萬輛。
國務院在2012年發布的《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012-2020年）》中指出，到2020年，我國純電動汽車和插電式混合動力汽車生產能力達200萬輛、累計產銷量超過500萬輛。推廣新能源汽車專用號牌，不僅可以加快新能源汽車的發展，有效緩解能源和環境壓力，同時還可以促進汽車產業轉型升級，推動我國從汽車大國邁向汽車強國的國家戰略。
新能源汽車號牌體現“綠色、環保、科技”的寓意，整體以綠色為底色，寓意電動、新能源。增加專用標識，綠色圓圈中右側為電插頭圖案，左側彩色部分與英文字母“E”（Electric電）相似。新能源汽車號牌采用無污染的燙印制作方式，制作工藝綠色環保，并且使用二維條碼、防偽底紋暗記、激光圖案等防偽技術，提高防偽性能。
與普通汽車號牌相比，新能源汽車號牌號碼由5位升為6位，號牌號碼容量增大。如原“粵B·D1234”可升位至“粵B·D12345”，這樣可避免與普通汽車號牌重號。另外，新能源汽車號牌工本費不變，仍執行現行國家規定的普通汽車號牌收費標準，每副號牌100元。
新能源汽車號牌按照不同車輛類型實行分段管理，字母“D”代表純電動汽車，字母“ F”代表非純電動汽車（包括插電式混合動力和燃料電池汽車等）。小型汽車號牌中“D”或“F”位于號牌序號的第一位，大型汽車號牌中“D”或“F”位于號牌序號的最后一位。 新能源汽車專用號牌外廓尺寸為480×140毫米，號牌長度比普通號牌增加40毫米，其中大型新能源汽車后號牌寬度減少80毫米。
新登記的新能源汽車
對于新購置的新能源汽車，車主可以直接到當地公安交通管理部門申領新能源汽車專用號牌，申領新能源汽車專用號牌的條件、程序和要求，與普通汽車號牌相同。車主可以直接到公安交通管理部門辦理登記，也可以通過互聯網交通安全綜合服務管理平臺或“交管12123”手機APP預先選定號牌號碼，再到公安交通管理部門辦理登記。選號時，可采取計算機自動選取（50選1）或按照編碼規則自行編排的方式確定號牌號碼。
在用的新能源汽車
對已登記的新能源汽車，按照“自愿換領”的原則，由車主自主選擇是否換領新號牌。為避免集中換牌導致的擁擠排隊，公安交通管理部門將開通“網上預約換牌服務”，提供網上預約選號、網上預約換牌時間和地點等服務，群眾可通過互聯網服務平臺預約辦理換發號牌。對于選擇繼續使用普通汽車號牌的，公安交通管理部門也將通過信息系統進行區分管理，不影響車主享受新能源汽車交通管理優惠政策。
多種服務措施
一是開通新能源汽車專用號牌業務綠色通道或專門窗口，增配警力，增設查驗場地，提供延時或周六日換牌服務。二是提供現場制作號牌和郵寄號牌兩種服務方式供群眾選擇，并將通過各類媒體公布可以現場制作號牌的登記服務站點。三是開通服務咨詢電話，為群眾提供咨詢導辦服務，通過發送手機短信、微信等方式，對已登記的新能源汽車車主開展一對一的告知提示。四是提供現場免費安裝號牌服務。五是對公交、出租公司等新能源汽車保有量較大的企業，可以預先與公安交通管理部門聯系。
