Version bicourant des BB 15000 et 7200, les BB 22200 sont livrées à partir de la fin des années 70, alors que bon nombre d'électrifications sont programmées suite à la crise pétrolière. Elles permettent d'éliminer la plupart des échanges de locomotives dus à des systèmes d'électrification différents et à une pénurie de locomotives bicourant.
Initialement toutes équipées de bogies aptes à 160 km/h, ces machines circulèrent avec des trains de voyageurs, à commencer sur la ligne de la Cote d'Azur à partir de 1977 (dépôt de Marseille), d'où elles chassèrent les BB 25200.
Alors que la BB 22278 est modifiée pour rouler à 200 km/h lors d'essais (elle finit par être engagée sur Paris - Bordeaux/Toulouse aux côtés des CC 6500 et voit son pantographe 25 kV remplacé par un second type 1500 V), il est décidé de limiter une partie du parc à 100 km/h, pour une utilisation quasi exclusivement en service marchandises, où très peu de locomotives bicourant étaient affectées. Dès 1979, les BB 22201 à 22268 reçoivent ainsi de nouveaux bogies, et sont affectées à Dijon pour certaines (trafic marchandises notamment sur Dijon - Thionville). Les anciens bogies de ces locomotives sont transférés sous des engins neufs (BB 22276 et suivantes).
Entre 1982 et 1985, les BB 22201 à 68 échangent leurs bogies avec des BB 7200 neuves (BB 7343 à 7380 et 7410 à 7440) et ainsi roulent à nouveau à 160 km/h. L'échange est réalisé aux Ateliers d'Oullins immédiatement après la marche d'essai des locomotives sortant d'usine et permet d'uniformiser le parc de BB 22200, la limitation à 100 km/h de certains engins n'apportant pas de réel avantage vu les profils des lignes parcourues (contrairement aux BB 7200, utilisées sur la Maurienne et le Sud Est) où la simple pose d'une ventilation forcé sur des machines GV permet d'obtenir des charges équivalentes ; vers 1997 il fut envisagé d'effectuer à nouveau la manœuvre inverse sur 37 machines (projet de trains de 1000 m de long).
Les 22351 à 22360, elles, sont construites en 1984 avec une vitesse limite portée à 200 km/h. Utilisées à une telle vitesse sur les axes Paris - Le Mans - Nantes et Paris- Bordeaux avant la mise en service du TGV Atlantique, elles sont depuis le milieu des années 90 limitées à 160 km/h (bogies échangés avec les 7261 à 7263 et avec d'autres BB 22200 de la dernière sous série équipées de la TVM).
Les livraisons se poursuivirent jusqu'en 1986, année de construction de la BB 22405 ; les BB 22379 et 22380 (fin de l'avant dernière sous série) sortent d'usine avec les numéros BB 20011 et 20012, servant de prototypes pour les BB 26000.
une bonne partie des trains Corail furent tractés par des BB 22200 dès leur mise en service. Même si leur nombre diminue à chaque ouverture de ligne TGV, leur réaffectation aux TER a été suivie par celle d'une partie du parc 22200, certaines machines ayant été transformées à partir de 2008 avec un automate permettant l'utilisation en réversibilité à partir d'une voiture pilote. L'arrivée des nouveaux automoteurs a peu d'incidence sur leur activité, vu que cette catégorie de train connait une très forte hausse de fréquentation depuis la dernière décennie.
En revanche, l'utilisation de BB 22200 en service marchandises connut d'abord un certain succès, les machines bicourant étant jusqu'alors en ,ombre insuffisant pour faire des étapes longues genre Lille - Miramas, mais chuta depuis le milieu des années 2000, vu les mauvais résultats de l'activité Fret et la disponibilité d'engins plus récents comme les BB 26000, 27000 et 36000. Une partie des machines de cette activité (plus de 70 engins) fut donc garée depuis 2009 ; une remise en service devait avoir lieu, certains engins étant mutées à d'autres activités afin de terminer le remplacement des BB 16000 et 9200. Par contre, la plupart des engins de la première tranche (BB 22201 à 22226) dites "à petites cabine" ont été réformés début 2012, seules quelques unités reprises par les TER ou Infra étant épargnées.
D'ores et déjà, deux locomotives ont été affectées à la région Ile de France pour les acheminements de matériel vide vers les ateliers de maintenance. D'autres régions ont décidé de remplacer leurs BB 25500 par des BB 22200 avec pose d'un système de réversibilité compatible avec les rames RIO et RRR voire voitures à deux niveaux VR2N ou VO2N (et limitation automatique à 140 km/h lorsque des rames de ces types sont détectées). Une première tranche de 16 machines pour PACA a été transformée en 2013, suivie de douze pour la région Nord Pas de Calais pour 2014 ; les régions Bretagne et Picardie étaient également intéressées mais n'ont pas donné suite.
La dizaine de machines Fret n'ayant pas trouvé de repreneur a été radiée fin 2013 après de longs mois d'inactivité. Tant au niveau des services que des kilométrages parcourus ou de leur durée de vie, les BB 22200 sont légèrement en retrait par rapport aux BB 7200, pourtant cantonnées aux lignes électrifiées en courant continu mais où existent de longues radiales (ex : Paris - Bordeaux - Hendaye, Paris - Toulouse - Port Bou, Paris - Lyon - Marseille, Bordeaux - Marseille...) parcourues fréquemment en tête de rapides. En effet, les BB 22200 n'ont pas connu de très longs parcours en service grandes lignes, leurs prestations les plus rapides ayant surtout eu lieu sur Paris - Rennes (l'électrification des lignes de Bretagne ne leur a quasiment pas profité, les TGV étant arrivés très vite) ou Marseille - Vintimille.
Suite à la réforme des RIO et RRR, la plupart des BB 22200 RC de la région PACA ont été mutées soit en Grand Est fin 2019 (utilisation avec des RRR ou des rames Corail sur Paris - Strasbourg), soit en Hauts de France à l'été 2020 (utilisation avec des VR2N ou sur les Corail ex Intercités).
En 1993, la série des BB 22200 reste très utilisée, malgré l'arrivée des BB 26000 et des rames TGV Atlantique et Réseau. L'ouverture du tunnel sous la Manche en mai 1994 donne l'occasion à 9 engins (BB 22379 et 80 ex prototypes remis au type à cette occasion, et 22399 à 22405) de rouler au Royaume Uni en tête de trains de marchandises, en attendant la livraison de toutes les locomotives class 92 spécialement conçues pour ce service. Pour cela, elles reçoivent des pantographes différents, un système anti incendie et leurs capots frontaux sont peints en jaune. Elles fonctionnent en unités multiples, l'engin menant étant équipé de la signalisation embarquée TVM 430 (numéro suivi de "TTU"), alors que la locomotive menée n'en est pas équipée (suffixe "TU").
Cette utilisation a cessé en 1996, elles ont été alors perdu leurs spécificités mais les ex TTU restent équipées de la TVM 430 et peuvent maintenant rouler à 200 km/h (bogies provenant des 22278 et 22351 à 59), car principalement utilisées avec des trains de messageries et de contrôle des lignes à grande vitesse.
| Année | 1976 | 1977 | 1978 | 1979 | 1980 | 1981 | 1982 | 1983 | 1984 | 1985 | 1986 |
| Mises en service | 1 | 40 | 34 | 37 | 38 | 0 | 0 | 25 | 3 | 15* | 12* |
| Parc total en fin d'année | 1 | 41 | 75 | 112 | 150 | 150 | 150 | 175 | 178 | 193* | 205** |
* : dont un prototype BB 20011 en 1985 et un autre (BB 20012) en 1986 ; ces deux machines furent transformées en 1993 en BB 22379 & 22380.
L'évolution des livrées des BB 22200 est identique à celle des BB 7200 : la majorité sont encore en livrée gris béton, mais les plaques en relief ont rapidement disparu dès le milieu des années 90 (la dernière machine avec cette livrée persistant quand même jusqu'en 2008).
Quelques engins ont reçu les livrées "Corail +" (prototype et définitive) et "Fret", tandis que d'autres (dont toutes celles transformées pour la réversibilité) ont reçu la livrée "en voyage...".
Depuis 2010, vu les problèmes de droits de la livrée "en voyage", les machines passant en "opération caisse" (opération remplaçant la révision générale) sont peintes en gris métallisé. Cette livrée provisoire sera bientôt complétée par d'autres motifs.
