Les véhicules ont désormais un numéro qui les suivra de leur première immatriculation jusqu'à leur destruction ou leur exportation vers un autre pays, et ainsi une voiture gardera le même numéro d'immatriculation de véhicule tout au long de son existence en France, même si elle est vendue et revendue !
La nouvelle numérotation adopte une séquence fixe de 7 caractères alphanumériques : la plaque est constituée de deux lettres, d'un tiret, de trois chiffres, d'un tiret et enfin de deux lettres (ce qui donne par exemple AB-123-XY). Cette séquence est unique au niveau national, et son affectation se fait indépendamment de l'adresse du premier propriétaire. La plaque d'immatriculation comprend également une zone comportant le logo de la région et le numéro du département choisi par le propriétaire, mais ce numéro départemental ne fait pas partie du numéro d'immatriculation du véhicule : il est possible, par exemple, de remplacer sa plaque ""Ile de France - 75"" par une plaque ""Bretagne - 29"" sans autre formalité que de faire appel à un professionnel pour la nouvelle plaque.
Les plaques provisoires en W qui étaient de rigueur lorsque l'on achetait un véhicule neuf sont désormais rarissimes : l'acheteur d'une voiture neuve se voit d'emblée attribuer son numéro définitif, même s'il doit attendre la réception de la carte grise à son domicile. Les seuls cas de numéro d'immatriculation de voiture en cours de forme WW-nnn-AB concernent les véhicules importés depuis l'étranger et en cours d'immatriculation, ceux achetés neufs mais pour une exportation directe et enfin ceux achetés incomplets (c'est le cas par exemple d'un châssis devant être ensuite carrossé).
Lorsque la carte grise d'un véhicule immatriculé avant 2009 doit être modifiée (lors du déménagement du propriétaire ou bien encore d'une revente), le dernier numéro d'immatriculation de la voiture dans l'ancien système dit FNI (Fichier National des Immatriculations) devient caduc, et le véhicule se voit attribuer un nouveau numéro d'immatriculation de voiture conforme au nouveau format, exactement comme pour un nouveau véhicule. Les plaques du véhicule devront donc être remplacées en fonction de ce nouveau numéro d'immatriculation du véhicule, et, outre la carte grise, il faudra demander à nouveau une vignette Crit'Air le cas échéant (celle-ci mentionnant le numéro du véhicule doit être refaite pour ne pas entraîner la suspicion en cas de contrôle) et faire les démarches nécessaires auprès de son assureur pour l'informer du changement d'immatriculation (et obtenir une vignette verte reflétant le nouveau numéro d immatriculation de la voiture).
