转配属水上机关区，投入上越线水上至石打间的高坡区段运用。随着上越线全线于1947年完成电气化改造，所有EF12型电力机车集中配属到高崎第二机关区。1952年，上越线的电力机车运用完成客货分离后，货物列车的牵引重量进一步提高至1250吨。1958年，东北本线大宫至宇都宫区段完成电气化改造，全部EF12型电力机车均转配属宇都宫机关区和新鹤见机关区。至1960年代后期，由于两毛线和吾妻线相继完成电气化，宇都宫机关区的EF12型电力机车又再转移至高崎第二机关区。1970年代初，EF12型电力机车主要运用于山手货