风4D型准高速客运机车全部转配哈尔滨铁路局三棵树机务段。上海铁路局上海机务段、杭州机务段、南京（南京东）机务段、合肥机务段、阜阳机务段均曾经配属东风4D型准高速客运机车。2001年，首批四台机车（东风4D型3071号～3074号）配属上海机务段投入沪宁铁路运用。2002年，阜阳机务段亦开始配属东风4D型准高速客运机车，担当京九铁路的旅客列车牵引任务。2003年，阜阳机务段接收戚墅堰机车车辆厂新造的东风11型柴油机车，替换下来的东风4D型准高速客运机车转配属上海机务段，同时并将上海机务段的东风4D型提速客