城江机务段和成都铁路局麻尾机务段投入运用，逐步替换老旧的东风型机车。此后，东风10型机车甚少在黔桂铁路上线运用，并于1990年代末开始封存于金城江机务段。
运用后期.2002年，唯一一组东风10型机车经整修后，转配属柳州铁路局南宁机务段（柳局邕段），主要用于牵引通勤列车和作调车用途。2004年，东风10型机车其中的B节机车转配属柳州机务段，而A节机车仍然配属于南宁机务段，两节机车分别在柳州车辆段和南宁南编组站作为调车机车使用。2009年4月起，南宁铁路局将该两节机车移至柳州机务段金城