色涂装在环铁实验结束后送至大同电力机车厂后改车号HXD3D8001，新补造HXD3D0003为全新量产红色涂装。HXD3D8001在北京环铁实验时，依然沿用大连机车厂的实验橙色涂装，只是8和1的两个数字有区别。第一批HXD3D于2014年1月13日在春运前夕投入使用，首批40台配属沈阳、西安、兰州铁路局。其后，北京铁路局、南昌铁路局、昆明铁路局、唿和浩特铁路局和济南铁路局也陆续开始配属该型机车。在2014年7月1日的运行图调整中，京广、衡柳、柳南及京广、沪昆跨线机车交路贯通，和谐3D型电力机车开始执