阳铁路局沈阳机务段及通辽机务段、广州铁路集团长沙机务段、株洲机务段及龙川机务段、哈尔滨铁路局三棵树机务段、济南铁路局济南机务段、武汉铁路局襄樊北机务段、南宁铁路局柳州机务段、太原铁路局太原机务段、唿和浩特铁路局包头西机务段、青藏铁路公司西宁机务段、乌鲁木齐铁路局乌鲁木齐机务段及库尔勒机务段。2010年代末，随着各地的许多铁路干线逐步完成电气化改造、新一代的电力机车大量投入运用，东风4D型提速机车亦随之淡出历史舞台，部分机车陆续被封存或报废拆解。2015年6月，哈尔滨铁路局三棵树机务段的东风4D型提速机车全部