2009年1月，我国新能源汽车“十城千辆”工程启动，计划通过提供财政补贴，用3年左右时间，每年发展10个城市，每个城市推出1000辆新能源汽车开展示范运行，力争使全国新能源汽车的运营规模到2012年占汽车市场10%的份额。“十城千辆”以国家政策补贴的形式，迈出了我国新能源汽车发展的第一步。
首次确定参与“十城千辆”工程的城市有13个，分别是：北京、上海、重庆、长春、大连、杭州、济南、武汉、深圳、合肥、长沙、昆明、南昌。第二批确定参与的城市有7个，分别是：天津、海口、郑州、厦门、苏州、唐山、广州。第三批确定参与的城市有5个，分别是：沈阳、成都、呼和浩特、南通、襄樊。
2012年年底，“十城千辆”3年示范运营期结束。2012年12月，四部委组织专家对25个示范城市（包括6个开展私人购买新能源汽车试点城市）进行了验收，验收工作主要依据国家对示范工作的要求及四部委批复的各城市实施方案，对相关工作展开实地检查。经过核实，截至2012年底，25个示范城市共推广各类示范车辆27432辆，其中公共服务领域各类车辆23032辆，私人购买新能源汽车4400辆。
以城市为单位推进的“十城千辆”工程，让一些在新能源汽车方面有基础、有能力和有需求的城市抓住了机遇，推进了当地新能源汽车产业的发展，也让各个城市根据自己的特点创造出了不同的商业模式。更重要的是，借助“十城千辆”国家和地方的双重财政补贴，新能源汽车得以快速进入市场。
在推进过程中也出现了一些问题，包括地方保护、电池等关键零部件技术开发不足、充电基础设施建设滞后等，这些制约新能源汽车市场化发展的问题暴露出来后，为后期新能源汽车发展提供了聚焦和着力点。
随后，我国自2013年开始了第二阶段的新能源汽车推广应用，进一步扩大了试点城市范围，将推广应用区域确定为39个城市群（含88个城市），并提高了新能源汽车推广总量目标。2015年底第二阶段的新能源汽车推广应用结束时，我国新能源汽车年产销量已突破30万辆，形成较大规模，为进一步推进产业发展奠定了基础。在随后的新能源汽车发展中，我国不仅将新能源汽车推广应用区域扩展至全国，政策的着力点也开始由加快产业规模扩张向强化市场激励和提高产品技术水平转变。
