9D100型柴油机，传动装置采用直—直流电传动，采用新设计的МПТ-120/49型直流牵引发电机及ЭДТ-340А型直流牵引电动机，牵引电动机额定功率为307千瓦，采用抱轴式半悬挂，牵引传动齿轮比为15：68；走行部为两台与TE3型机车相同的导框式三轴转向架。此外，TE10型机车也是苏联第一种采用了柴油机—发电机功率联合调节器的柴油机车，标志着苏联第二代柴油机车的诞生，调节系统采用了磁放大器，保证柴油机的功率能得到充分利用。机车采用КМ-1501型司机控制器，控制器具有1个零位和15个运行级位。TE10型机