生故障或进行检修而无法运用时，三棵树机务段的东方红3型机车也经常作为其替补机车，成为当时牡佳铁路和滨绥铁路的一道特别风景。正当东方红3型机车从国铁线路上被淘汰之际，部分东方红3型机车被地方铁路和厂矿企业购置，例如辽宁省调兵山市铁煤集团、河南省周口漯阜铁路公司、中国水利水电第十一工程局等。铁煤集团于2002年从沈阳铁路局接手了一批东方红3型机车，机车车号根据铁煤集团铁路运输部编制更改为2001～2008，用于牵引调兵山矿区铁路的煤炭列车和通勤列车，至2010年代初退役报废。漯阜铁路公司于2000年代初引入