物列车牵引任务。HXN5型机车投入运用初期故障率较高，主要故障包括微机控制系统通讯中断、空气压缩机故障、总风缸管路冻结、牵引电动机通风机控制器故障、智能显示器故障、轮轮缘磨耗过快等问题。2019年3月12日，齐齐哈尔机务段满洲里运用车间出国班组由东风4B型内燃机车换型为HXN5型内燃机车，担当中俄边境满洲里至后贝加尔斯克间客货列车牵引任务。2010年12月，HXN5型机车开始配属乌鲁木齐铁路局库尔勒机务段，投入到南疆铁路吐鲁番至鱼儿沟、库尔勒区段运用，货物列车牵引重量由以往的2200吨提高到2800吨。