运用后，除了担当东海道本线电气化区段的货物列车牵引任务，部分亦用于担当中央本线和上越线水上至石打间高坡区段的旅客列车牵引任务。1942年，随着位于山阳本线下关至门司间、横跨关门海峡的关门铁道隧道建成通车，EF10型电力机车亦开始投入该区段运用。在太平洋战争末期，由于关门铁道隧道是九州和本州之间最重要的运输通道，为了保证并强化运输能力，当时过半数的EF10型电力机车均配属于门司机关区。从EF10-25号机车开始均在机车端部加装了重联插座，以方便在关门隧道区段的重联牵引，而后来另外三台机车（22～24）转配