Глубоко модернизированный тепловоз, созданный на базе ТГМ4 и унифицированный с ТГМ6Д. Установлен другой дизель: 211Д3М (814 л.с.), при этом конструкционная скорость увеличилась с 55 км/ч до 65 км/ч. Часть локомотивов поставлялась с кабиной аналогичной ТГМ6Д, а часть имела кабины аналогичные ТГМ4А (примерно до 300-х номеров, за исключением номеров 0001 и 0002). Построено как минимум 1074 секции (по состоянию на ноябрь 2013 года) и выпуск этих тепловозов продолжается. С 985-го номера выпускается на бесчелюстных тележках.