配属的ND5型机车亦与日俱增，由1991年172台增加到1994年192台（1992年从北京铁路局灵丘机务段调入20台），并将其中40台机车重联组合，组成20组重载列车专用机车组。同时，由于南翔机务段配属的东风4B型柴油机车逐渐增多，而固定重联的东风4E型柴油机车于1995年5月投入沪宁线运用，该段需要支配的ND5型机车也相应减少，支配数量由1986年的65台减少至1995年的30台。从1986年到2006年的整整二十年之间，ND5型机车一直都是南京东机务段的主力车型。随着京沪铁路于2006年完成了电气化改