吨货物列车运行的最高平衡速度为89公里/小时，比东风4B型货运机车提高16公里/小时。东风4B改D型机车曾经配属于北京铁路局的丰台机务段、怀柔北机务段和天津机务段，其中怀柔北机务段的东风4B改D型机车曾经活跃于北京周边的铁路线，例如担当京包铁路关沟段的旅客列车本务和补机，担当北京东北环线、北京东南环线的货物列车牵引任务等。2017年，怀柔北机务段增配从南宁铁路局南宁机务段调拨的东风4D货运型机车，代替部分老化严重的东风4B型、东风4C型、东风4B改D型机车。太原铁路局侯马北机务段和乌鲁木齐铁路局库尔勒机务段