结构改进，HXD3B型电力机车于2009年9月投入批量生产；2012年2月20日，大连机辆公司完成了500台机车的生产任务
运用.2009年10月，首二台HXD3B型电力机车（0001、0002）配属上海铁路局南京东机务段投入京沪铁路试运行，初期主要担当南京东至常州的货物列车牵引任务。根据当时铁道部原定的机车配属计划，首批HXD3B型电力机车原计划大批量配属南京东机务段，替换原有的HXD3型电力机车，但由于京九铁路北线电气化改造工程（北京西至乐化段）将提早于2009年12月完成，需