相对于平原运用的HXD1C型机车，高原型机车加强了电气绝缘性能、散热性能、耐低温性能和材料抗腐蚀性能等环节。首两台高原型机车（3001、3002）于2012年初下线，2012年2月送往北京环形铁道进行型式试验；同年3月23日，高原型机车在青藏铁路西宁至格尔木区段完成了环境适应性试验，通过了温升试验、辅助电源试验、自动过分相等试验项目。完成试验后，两台机车均配属西宁机务段，开始投入10万公里运用考核，2014年，南车株机接到了青藏铁路公司购进同型的八十台HXD1C的订单，代表高原型HXD1C圆满通过了10万公