奔馳 E400L 的油耗表現因多種因素而有所不同。綜合來看，其綜合油耗一般在 8.5L - 16.6L/100km 之間。

比如在工信部官網確認的信息中，奔馳 E400L Hybrid 由于電池組和電機等裝備的加入，整車質量達 1933kg，但百公里綜合油耗僅為 8.5 升。

實際駕駛中，不同車主給出的油耗有所差異，有車主在青島行駛 4500km，綜合油耗為 11.7L/100km；在東莞行駛 500km，綜合油耗為 16.6L/100km；在昆明行駛 40000km，綜合油耗為 14L/100km；在南通行駛 1200km，綜合油耗為 11L/100km；在青島行駛 27000km，綜合油耗為 13L/100km。日常駕駛大部分集中在 9 - 11L/100km。

影響奔馳 E400L 油耗的因素眾多，如是否使用制冷空調、行駛條件、車重、駕駛習慣等。勻速和經濟車速較省油，車重越輕越省油，耗電量越大、發電機磁阻越大油耗越高，頻繁剎車也會增加油耗。此外，發動機溫度在 70 度左右時較為省油。

在與奔馳 E300L 的對比測試中，奔馳 E400L 的綜合油耗成績是 11.45 升/百公里，奔馳 E300L 的綜合油耗成績是 11.93 升/百公里。二者整備質量、輪胎寬度、變速器相同，油耗差距主要體現在發動機上。奔馳 E400L 在 1600 轉就進入最大扭矩爆發區間，城市路況中變速器不需要經常拉高轉速來獲得加速能力，而奔馳 E300L 自然吸氣發動機爆發力不占優勢，急加速跟車時需更高轉速，會增加燃油消耗。同時，奔馳 E400L 的發動機啟停系統在紅燈、擁堵等情況時會自動熄滅發動機節省燃油，而奔馳 E300L 無此系統只能怠速運轉，會增加油耗。