与特斯拉不同的是，R8 e-tron的电池包不是安装在底盘，而是呈长条状置于后部和驾驶员及乘客座位之间的中间部分。
T形结构的电池集成在中间通道，并延伸到后部，这个位置是车身重心的低中心点，车轴负荷分布为4060(前/后)。高电压电池是基于锂离子技术。液体冷却锂离子电池由52个模块组成。相比第一代e-tron的技术平台，595公斤(1311.8磅)的电池系统可以将容量从48.6kWh提高到90.3kWh，而无需任何修改包。
由于采用高能量密度，电池容量从84Wh/kg提高到152Wh/kg，奥迪R8 e-tron一次充电可行驶高达450公里(279.6英里)，以前它只能做到215公里(133.6英里)。在联合充电系统(CCS)标准下，用直流或交流电充电，仅用95分钟就可以将电池充满。驾驶者如果安装了奥迪连接应用程序(Audi connect app)，就能够通过智能远程控制充电过程。
