车，担当湘桂铁路柳州到冷水滩间的旅客列车牵引任务。1978年，贵阳机务段的东风型机车开始投入湘黔铁路运用。
1980年代.自1970年代后期开始，由于东风3型机车的牵引功率较低，因此开始被其他性能更好的客运机车取代。随着东方红3型柴油机车投入批量生产，沈阳机务段逐步调出所有东风3型机车。上海铁路局和广州铁路局的东风3型机车，也逐步被从罗马尼亚进口的ND2型柴油机车取代；而自1982年起郑州机务南段也开始大量配属北京型柴油机车。1980年代中期，这些剩余的东风3型机车陆续被改造成东风