0年，哈尔滨铁路局三棵树机务段配属东方红3型机车，开始从蒸汽机务段向内燃机务段过渡。随后，齐齐哈尔铁路局齐齐哈尔机务段也配属了东方红3型机车。在整个1980年代，东方红3型机车曾经是中国东北地区的主力客运柴油机车，踪迹遍布沈山铁路、京哈铁路、沈大铁路、滨洲铁路、滨绥铁路等干线。1988年8月5日，沈阳铁路局增开沈阳至大连间的“辽东半岛号”直达特别旅客快车，也是使用东方红3型0252～0253号机车担当牵引任务。长期以来，东方红3型机车作为双机组的液力传动柴油机车，以极低的机破率和优异的可靠性而备受称道，铁道