力机车以韶山3型4000系电力机车为基础，由两节完全相同的六轴机车通过机械、电气、空气重联管线，并采用网络控制技术，组成一组完整的十二轴大功率电力机车；为了节省设计时间，其总体设计与韶山3型电力机车相比未有较大变化，机车车头外观和标准化司机室布置也和韶山4改进型电力机车基本相同。机车持续功率2×4350千瓦，最高运行速度100公里/小时，是当时中国国内功率最大的电力机车。
试验.2002年12月底，资阳机车厂生产的首两组韶山3B型电力机车（5001、5002）出厂，并交付成都铁路局