局京段或上局沪段的本型机车（改进型）牵引。而自2017及2019年起，沪九直通车/京九直通车在九广铁路以外牵引机车再全面升级为使用交流传动的广铁广段及上局沪段HXD1D/交替使用京局京段HXD3D及广铁广段HXD1D。2018年4月10日起，为配合大郑铁路电气化，部分沈阳机务段改进型机车亦分别改配通辽及白城机务段。至2006年停产，株洲电力机车厂累计生产了170台韶山9型改进型电力机车（0004，0044～0213）。改进型机车均采用红白色涂装；其中0045号（原「民兵号」）机车出厂时曾采用蓝白色涂