凱迪拉克 XTS 的油耗表現因多種因素而有所不同。工信部綜合油耗百公里約 7.9 升。

實測數據顯示，每百公里油耗約在 9 - 10.7 升之間。不同車型和年款的平均油耗也有差異，比如 2018 款 28T 技術型平均油耗約 9.94 升，2017 款 28T 豪華型約 10.97 升。

影響凱迪拉克 XTS 油耗的因素眾多。首先是發動機，其采用的 2.0 升渦輪增壓發動機，最大扭矩為 353 牛米，最大功率轉速為 5300 轉/分，最大扭矩轉速為 2000 至 5000 轉/分，配備缸內直噴技術，采用鋁合金缸蓋和缸體，動力足夠日常使用，但動力輸出也會影響油耗。

其次是變速箱，匹配的 6AT 變速箱對油耗有一定影響。

再者是駕駛習慣，急加速、急剎車等不良習慣會增加油耗。車載程度也有關，載重越大油耗越高。路況同樣關鍵，擁堵路段油耗會升高。

車輛的懸架，如前麥弗遜式獨立懸架和后多連桿式獨立懸架，雖能提高操控性和舒適性，但對油耗影響較小。此外，車輛的尺寸，長寬高分別為 5103mm、1852mm 和 1502mm，軸距為 2837mm，較大的車身也會使油耗相對偏高。