Маневровые тепловозы ТЭМ2 эксплуатируются на предприятиях промышленного железнодорожного транспорта (ППЖТ Харьков, Лубны, Прилуки) и на промышленных предприятиях, подъездные пути которых примыкают к станциям ЮЖД. В локомотивных депо дороги осуществляется техническое обслуживание и ремонт этих тепловозов.