ED16型电力机车投入运用初期，主要担当中央本线及上越线的客货列车牵引任务。由于中央本线八王子至甲府间的最大坡度达到25‰，需要两台机车以重联方式牵引列车，因此ED16型电力机车并设有重联控制装置。战争结束后，中央本线及上越线的运量快速增长，并开始以EF11、EF13等功率更大的电力机车作为牵引动力。1950年（昭和25年），所有ED16型电力机车集中配属到立川机关区和凤机关区，立川机关区主要承担青梅线、五日市线、南武线的货物列车牵引任务，而凤机关区主要承担坂和线的客货列车牵引任务。此后，随着ED60、E