大巴车作为大型车辆，多数采用柴油作为动力源。柴油的主要应用领域在于车辆和船舶的柴油发动机。相较于汽油，柴油的能量密度更高，因此燃油消耗率更低，显示出其低能耗的优势。这一特性甚至使得一些小型汽车乃至高性能汽车也选择柴油作为动力，而且柴油机（特别是用于汽车的高速柴油机）通常比汽油机更省油。
大客车之所以偏爱柴油机，主要有两大原因：
首先，柴油机的热效率出色，这使得它在燃油经济性上表现优异。对于像大客车和大卡车这样的商用车来说，这一点尤为重要。柴油汽车不仅动力强劲，而且油耗相对较低。因此，在欧洲的一些国家，大部分汽车都采用了柴油发动机。
其次，柴油机在较低的推重比下，其自重在整车重量中的占比相对较低，影响较小。换句话说，虽然单位重量的柴油机功率不如汽油机高，但对于重型车辆而言，发动机本身的重量对整车重量的影响微乎其微。因此，可以搭载体积更大、更重但更省油的柴油机。