京原铁路在灵丘至石景山南区间未电气化，K601/602次列车由北京局集团使用北京机务段的东风4D型柴油机车担当北京至灵丘间机车交路，而灵丘至原平区间已经电气化，由太原局集团使用太原机务段的和谐3C型电力机车担当灵丘至太原间机车交路。之前该列车也曾由北京型柴油机车或东风10F型柴油机车牵引。