1992年11月21日，郑州铁路局西安铁路分局宝鸡机务段的韶山4型0016号机车，牵引3146次货物列车运行至宝成铁路白水江站正常进站停车，准备在会让由韶山4型0045号机车牵引的3153次货物列车通过后进行调车作业。在3153次列车未到达情况下，车站值班员向调度请求出站调车，随后调度发出了调度命令，由值班员自拟命令内容，并将命令、通知书和作业计划交给外勤转交韶山4型0016号机车，又提醒“3153次过后干活”，但外勤之后盲目显示起动信号，机车起动后副司机提醒司机“（调车）信号红灯” ，惟司机认为凭通知书可以越过红灯并加速前进，当发现道岔位置错误时紧急停车，但停车不及与正在进站的3153次列车正面相撞，是为白水江站列车冲突重大事故。事故造成机车报废1台、小破1台、车辆报废4辆。由于韶山4型机车为双机重联机车，事故仅导致两台机车各一端严重损坏，而另一端的影响较小，事后两台机车未严重损坏的部分经修复后“二合为一”，保留韶山4型0045号的车号。1996年9月2日，北京铁路局湖东机务段的韶山4型0166号机车牵引大同至湖东间2258次货物列车，列车运行至大秦铁路大同南站至湖东站之间时，由于机车乘务员超劳工作、三名司机打盹，列车失去控制并惰性运行，列车在上坡道上向后溜逸，在大秦铁路御河大桥上与后续的新湖3856次货物列车相撞。新湖3856次的韶山4型0179号B节机车掉下大桥，导致两名司机死亡，机车报废。韶山4型0166号机车没有损坏。2005年7月20日清晨6时26分，西安铁路局宝鸡机务段的韶山4型0036号机车，牵引由丰台开往成都西的X88次行包快运列车经由宝成铁路运行。列车运行至朝天至军师庙间，由于机车乘务员擅自解锁运行监控器、盲目行车，连续闯过两架显示红灯的通过信号机，至军师庙站外发现前方刚起动的1486次旅客列车后才施行紧急制动，但停车不及，于宝成线K308+953M处以34公里/小时的速度与前方以15公里/小时的速度进站的1486次列车追尾相撞，构成列车冲突险性事故，造成旅客轻伤23人。 2005年8月20日晚上10时17分，郑州铁路局新乡机务段的韶山4型0974、0973号两台机车单机重联运行，车次51491次，运行至侯月铁路下行线盘古寺至磨滩间，因发现铁道上有人行走，故采用实施紧急制动停车。但由于机车在紧急制动中大量撒砂，导致轨道电路分路不良，防护该闭塞分区的通过信号机仍显示绿灯。后续由新乡机务段韶山4型0935号、0939号机车重联牵引的14605次货物列车，按机车信号和地面信号显示的绿灯运行，进入该闭塞分区，由于制动不及，列车于侯月线K198+975处以34公里/小时的速度与韶山4型0974、0973号两台机车追尾相撞。事故造成两台韶山4型机车小破，无人员伤亡。 2005年9月17日下午1时23分，由郑州铁路局新乡机务段韶山4型0055号、0701号机车重联牵引65001次货物列车，运行至太焦铁路西武匠站准备停车时，由于列车制动系统失效，列车被迫越过西武匠站，于下午1时31分进入东坡站安全线后脱轨颠覆，造成机车中破2台，货车报废38辆、大破1辆。两台机车修复后恢复运行。 2006年7月2日上午11时51分，郑州铁路局新乡机务段的韶山4型7164号、7158号机车，牵引14522次货物列车经由侯月铁路运行，当列车运行至磨滩至盘谷寺间K197+141处鱼天隧道内，由于线路质量原因，机后9～30位车辆脱轨颠覆并侵入邻线。此时，郑州铁路局洛阳机务段的韶山4型0357号机车牵引的41045次货物列车由相反方向驶入，司机虽发现邻线列车脱轨但停车不及，导致本务机车侧面与脱轨车辆相刮，造成车辆报废17辆、大破3辆、中破5辆、小破2辆，中断侯月铁路上行线143小时、下行线143小时17分。2008年5月12日下午2时28分，中国四川省发生汶川大地震。下午2时30分左右，由西安铁路局新丰镇机务段韶山4型0043号机车牵引经宝成铁路由宝鸡开往成都的21043次货运列车，运行至甘肃省徽县嘉陵镇境内的109隧道南口棚洞时（K150+835M），因地震导致109隧道进口附近隧道落石约4万立方米，出口上方山体坍塌2万多立方米，砸毁出口棚洞40米，巨石堵塞出口。21043次列车撞上隧道出口巨石，机车和部分车辆脱轨，12节载有500吨航空燃油的罐车在隧道内起火燃烧 ；5月16日，被严重烧毁的韶山4型0043号机车在当日上午被拉出隧道，并停放在附近的虞关站 。机车残骸于2010年7月至10月间在北京的798艺术区尤伦斯当代艺术中心作为艺术品展出。2008年7月2日下午2时27分，由4台韶山4型电力机车以“1+2+1”重载编组方式牵引的77101次两万吨组合列车，运行至大秦铁路后营至秦皇岛北间（K630+050处）时，因在此前K467+050处发生不同步的紧急制动，导致将列车中部二位机车的车钩摆角增大，产生较大横向力将钢轨挤翻，造成该列车中部从控二位机车及其后1～39位车辆脱轨，构成铁路交通较大事故。2009年6月4日清晨，配属呼和浩特铁路局包头西机务段的韶山4型0193号机车，单机运行至京包铁路呼和浩特西站至台阁牧站区间（～K663）时，因与侵入限界的施工机具相撞，司机实施紧急制动停车。但由于机车在紧急制动中大量撒砂，导致轨道电路分路不良，防护该闭塞分区的通过信号机仍显示绿灯。后续由太原铁路局湖东机务段HXD1型0095号机车牵引的DG839次货物列车，按机车信号和地面信号显示的绿灯运行，进入该闭塞分区，由于制动不及，以41公里/小时的速度与韶山4型0193号单机追尾相撞。这次事故的性质与2005年8月20日侯月铁路列车追尾事故相同 ，事故后，HXD1型0095号机车返回株洲厂大修，韶山4型0193号机车报废。2012年5月31日，配属沈阳铁路局苏家屯机务段韶山4型6054号机车，苏家屯机务段长春北运用车间司机，担当长春北至苏家屯间电11004次货物列车，运行至京哈线长春南站进IV道侧线停车过程中，因天气下雨，司机使用电阻制动调速时轮对产行滑行，造成监控数据滞后275m，司机只看监控而未看地面，没有确认出站信号机实际距离，盲目依据监控装置显示距出站信号机459m（实际距出站信号机153m）时减压100kpa调速。司机发现监控装置距离不准，使用紧急制动停车时，又误将自阀手柄置于重联位后未进行确认，延长列车制动距离，越过关闭的S4号出站信号机，冲出安全线土挡机车全轮及机次第一位车辆前转向架脱轨，同时将安全线前部34号接触网支柱撞断，导致上行线接触网停电，中断京哈线上行56分钟，构成铁路一般交通B类事故。2013年11月12日凌晨，北京铁路局石家庄电力机务段的韶山4型0406号机车，加挂补机韶山4型0417号机车，牵引12255次货物列车经由石太铁路下行线运行。凌晨2时21分，当列车运行至测石至芹泉间测晓三号隧道内K132+613M处（近307国道寿阳段）时，韶山4型0406号机车发生两次主断路器跳闸，司机对非操纵节机车进行隔离处理，随后司机发现非操纵节机车有烟雾，因而于凌晨2时41分在该区间的一座隧道内停车并请求救援，停车后发现非操纵节机车起火，至清晨7时30分完成灭火，7时55分开通区间，构成铁路交通一般B类事故。事故原因是主变压器固定螺栓松脱，导致主变压器放电和漏油而引发火灾。
