工厂生产了404台，伏罗希洛夫格勒工厂生产了5805台。
运用.哈尔科夫工厂生产的首批TE3型柴油机车，于1955年开始首先配属奥伦堡铁路局奥尔斯克机务段、鄂木斯克铁路局彼得巴甫洛夫斯克机务段投入运用。1956年，伏尔加铁路局勒季谢沃机务段成为第三个配属TE3型机车的机务段，首二台到达勒季谢沃机务段的机车分别为哈尔科夫工厂制造的TE3-021号机车和科洛姆纳工厂制造的TE3-1001号机车。同年，伏罗希洛夫格勒工厂生产的TE3-2001号机车配属乌克兰的罗达科沃机务段，许多由伏罗希