Au début des années 2000, le parc Diesel de la SNCF devient vieillissant. La commande d'engins neufs de moyenne puissance est prévue, mais les livraisons n'auront pas lieu avant 2005. Les BB 66000 se montrant encore robustes, leur modernisation avec pose d'un nouveau moteur Diesel est choisie : moins coûteuse que l'achat d'engins neufs, cette solution permet de faire une transition en douceur, d'autant plus que les nouveaux engins (BB 75000) ne sont pas destinés aux mêmes services. Les transformations ne concernent que la troisième tranche de BB 66000, livrées entre 1965 et 1968.
Afin d'éviter toute confusion avec les deux prototypes BB 69001 & 69002, la désignation de BB 69200 est souvent préférée à celle de BB 69000, même si elle ne correspond ni aux règles de numérotation du parc appliquées depuis 1985 ni à la réalité (les numéros commencent à 69191).
Les BB 69200 sont utilisées conjointement aux BB 66000 (avec lesquelles elles peuvent toujours fonctionner en unités multiples) en service marchandises (de ligne ou manœuvres) ou en tête de trains de travaux. En tout, 91 engins ont été transformés jusqu'à fin 2009.
Les machines modernisées pour l'activité Fret reçoivent la livrée vert, blanc et gris qui existe déjà sur les 66000 classiques, tandis que les premières unités transformées pour l'activité Infrastructure ont été peintes dans une livrée bleue similaire à celle appliquée depuis la fin des années 80. Les autres reçoivent une nouvelle livrée jaune avec des motifs gris et mauve.
Suite à la chute du trafic marchandises et à l'arrivée des BB 75000 et 75400, certaines machines Fret ont été mutées à l'Infrastructure, d'autres réformées à partir de 2015.
| Année | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 |
| Transformations de BB 66000 | 23 | 26 | 16 | 7 | 19 |
| Parc total en fin d'année | 23 | 49 | 65 | 72 | 91 |
