3D型电力机车开始执行超长交路。其中，北京西至昆明的T61/62次列车和T239/240次列车改用配属昆明机务段的HXD3D一机直达后即以3212公里的距离创下中国铁路机车单次运行里程之最，而南宁铁路局的4对进京普速列车（T5/6、T285/286、K21/22、K157/158）也由配属北京铁路局北京机务段的HXD3D型一机直通广西。此外，京九铁路部分旅客列车（如京福Z59/60次、京深Z107/108次）在南昌以北的交路也由南昌铁路局的HXD3D型担当。HXD3D型主要用于牵引电气化铁路上运行的直达