Han sade vid ett industrievenemang att Storbritanniens största biltillverkare i volym skulle vilja fördubbla produktionen från 500 000 till en miljon bilar per år.
Men det skulle bero på att regeringen hjälper till att uppgradera kraftförsörjning och investera i omgivande infrastruktur.
Byrån vill också ha en garanti för tillgång till tekniska talanger.
En talesman för företaget sade att produktionsmålet var "mycket en önskan, snarare än en vilja", men vägrade att åta sig exakta jobbnummer.
Den 10.000 siffran nämndes av Lord Kumar Bhattacharyya, ordförande i Warwick Manufacturing Group, som är en del av Warwick University. Även om det inte bekräftades av företaget, avvisades det inte heller.
Biltillverkarens vision kommer efter beslutet av Nissan att flytta två nya nästa generation modeller till sin Sunderland anläggning, med stöd av försäkringar från regeringen att det skulle bidra till att investera i fordonsforskning och utveckling.
Nissan tillverkade nästan 477 000 fordon i Storbritannien förra året, medan knappt 490 000 rullade av Jaguar Land Rovers (JLR) produktionslinjer, enligt industrikropp SMMT.
Nu verkar JLR ha kastat ner gauntlet till regeringen för att matcha sin ambition med stora löften om investeringar.
Specifikt söker företaget hjälp med infrastruktur som omger en 60 acre plats och ger betydande ytterligare kraftresurser.
Lord Bhattacharyya sade att han var säker på "mer än 10.000 jobb" skulle skapas om JLR expanderade för att tillverka elektriska fordon och batterier i Coventry.
Han sade affärsministern, Greg Clark, gav sina försäkringar regeringen skulle titta på planerna mycket allvarligt, eftersom "för att göra batterier och bilar vi behöver strömförsörjningen, som det finns en brist på i detta område".
"Det finns utmaningar, men Coventry och Warwickshire är väl placerade för att hjälpa till att få det att hända, och jag tror att tidpunkten är rätt," enades Jonathan Browning, ordförande för regionens lokala Enterprise Partnership.
Det är en lockande vision av enorma investeringar i Storbritanniens fordonshjärta.
Kan regeringen matcha den stigande ambitionen hos en av Storbritanniens största tillverkare med liknande ambitiöst stöd?
Även om företaget beskrev detta som en strävan mer än en plan, är det mycket mer än dagdrömmar.
Enligt företagets källor har denna vision länge hållits av JLR:s chef, men han hade valt att inte dela den tidigare och affärssekreteraren var i rummet för att höra den.
Budskapet var tydligt - bollen är nu i regeringens domstol.
Jaguar Land Rovers verkställande direktör Dr Ralf Speth har lagt fram en framtidsvision som skulle kunna se 10.000 nya arbetstillfällen skapas i West Midlands.