Faisant partie des premières machines commandées pour les électrifications en 25000 V monophasé, les BB 13000 partagent la même partie mécanique que les BB 12000. En revanche, elles utilisent des moteurs directement alimentés en courant alternatif, ce qui les confine à des trains légers.
Dès leur mise en service, les BB 13000 sont réservées au trafic voyageurs et messageries, vu l'impossibilité de remorquer des charges lourdes du fait de leurs moteurs de traction. Avec les nombreuses électrifications effectuées jusqu'au milieu des années 60, leur domaine d'action s'accroit rapidement, elles assurent même des trains internationaux Paris - Luxembourg. Elles sont rapidement victimes de l'arrivée des BB 16500, plus performantes et polyvalentes, et réservées au réseau Est (dépôt de Strasbourg).
Confinée aux trains express à faible parcours et surtout régionaux, assurés avec du matériel ancien (voitures Bruhat, anciens réseaux, remorques d'autorail...), la série voit son utilisation sans cesse se réduire, surtout pours les engins de la première sous-série. L'arrivée des rames RIO, couplées à des BB 16500, et des Z 11500 entraîne le début des radiations, qui se termineront avec l'arrivée de BB 26000 neuves. Deux machines ont été conservées mais ne semblent pas rouler actuellement.
Comme les autres "fers à repasser", les BB 13000 ont été reçues avec une livrée à base de deux tons de bleu, qui a été remplacée dès le début des années 60 par une livrée vert sombre avec des motifs jaunes qui a été conservée jusqu'à leur radiation.
| Année | 1954 | 1955 | 1956 | 1957 | 1958 | 1959 | 1960 | 1961 |
| Mises en service | 2 | 10 | 9 | 7 | 16 | 4 | 4 | 1 |
| Parc total en fin d'année | 2 | 12 | 21 | 28 | 44 | 48 | 52 | 53 |
| Année | 1974 | 1980 | 1981 | 1982 | 1983 | 1984 | 1985 | 1986 | 1987 | 1988 | 1989 | 1990 | 1991 | 1992 | 1993 | 1994 |
| Réformes | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 4 | 4 | 8 | 3 | 3 | 1 | 0 | 9 | 10 | 2 | 5 |
| Parc restant en fin d'année | 52 | 51 | 51 | 50 | 49 | 45 | 41 | 33 | 30 | 27 | 26 | 26 | 17 | 7 | 5 | 0 |