货运机车调入杭州机务段，而杭州机务段则以一批东风4B型货运机车与之交换。杭州机务段的东风4D型货运机车主要担当宣杭铁路、萧甬铁路及北仑支线的货运任务。南昌铁路局赣州机务段于2004年配属首批12台东风4D型货运机车，担当京九铁路吉安至赣州东间，以及漳龙铁路、赣龙铁路的货物列车牵引任务。2006年3月，鹰潭、赣州机务段被撤销，两个机务段整体并入向塘机务段。截至2018年末，南昌铁路局向塘机务段配属36台东风4D型货运机车。乌鲁木齐铁路局库尔勒机务段于1998年开始配属东风4D型货运机车，担当南疆铁路的货物