运用在苏联国内十多个铁路局，并在铁路干线上迅速取代了TE3型机车。1990年代初，伴随着苏联解体后的经济衰退，俄罗斯铁路的运量大幅下降、铁路技术设备老化严重，俄罗斯铁道部门在1993年至1998年间对大量状态欠佳的2TE10L型机车进行封存和报废，但高尔基铁路局仍然保有一定数量的2TE10L型机车。此外，摩尔多瓦及中亚地区的前苏联加盟共和国，包括土库曼斯坦、哈萨克斯坦等国也拥有不少2TE10L型机车。
2TE10V／3TE10V.1974年12月，卢甘斯克机车制造厂在2TE10L型