机务段开始支配运用HXD3C型电力机车，因此天津机务段又向唐山机务段、石家庄电力机务段调出了部分东风4D型准高速机车。2014年7月，北京铁路局开通运营连接京津冀城市群的京津冀铁路快运专列，并由天津机务段的东风4D型准高速机车牵引。2015年4月，天津至蓟州的津蓟铁路市郊客运列车正式通车，使用天津机务段天津北运用车间的东风4D型准高速机车牵引。截至2016年末，北京铁路局配属东风4D型准高速机车40台，分别配属天津机务段、北京机务段、石家庄电力机务段。2018年起，天津机务段开始封存部分车况欠佳的准高速内燃