09年11月，北京铁路局丰台机务段丰台车间、天津北车间开始配属HXD3B型机车，而南京东机务段的0001、0002号机车改由阜阳机务段临时支配，用于司机教学，后来亦改配属丰台机务段。2009年12月29日，京九铁路电气化竣工开通，HXD3B型机车开始担当南仓、丰台西至阜阳北间的货物列车牵引任务。2010年2月起，沈阳铁路局的苏家屯机务段、大连机务段、锦州机务段也开始大批量配属HXD3B型电力机车，投入京哈铁路、沈大铁路、沈山铁路、津山铁路运用，担当大连金州至哈尔滨、苏家屯至营口鲅鱼圈、南仓至沈阳西的货物