别为冷却柴油机的高温冷却水系统（24个散热器单节），以及冷却增压空气、机油、静液压传动油的低温冷却水系统（32个散热器单节）。冷却室下方设有静液压变速箱、后转向架牵引电动机通风机、机油热交换器、空气压缩机等，机车尾端设有重联电气分线箱及空气制动系统的主要阀类。冷却室左右两侧侧壁均设有八个通风百叶窗口。东风4E型机车的空气制动装置沿用了东风4B型机车的JZ-7型空气制动机，但加装了重联阀使两节机车的制动、缓解作用协调一致，两节机车的总风缸之间有平均管相连，使四个总风缸的风压保持平衡。停车制动采用手制动装置。