這得分長途與短途，再者就是動車與高鐵了

1、一般局內(多數叫公司了)短途的是不用換車頭的，局內經過線路較長並且線路狀況不一致(電氣化和非電氣化線路)也需換車頭。

2、長途的、跨多個公司的(局)需要換車頭

高鐵和動車一般不用換車頭

機車（火車頭）牽引列車執行的固定區段，稱為機車交路。以前機車交路300至500公里，後來隨著機車製造和檢修技術的不斷提高，交路也越來越長。韶山（電力車型號）時代，蘭州的機車，可以跑到北京西，中途不用換掛，這就接近2000公里了。如今隨著和諧型機車的投用，昆明的機車也可以直接到北京，已超過了3000公里。

（圖文無關）

與機車交路相伴的是乘務交路，指機車乘務員（火車司機）值乘的固定區段，這個有長又短。掌握一個原則，一次出乘作業時間不得超過8小時。雙司機的話為12小時（一人8小時，但是兩頭出入庫需要雙人作業，因此不能單純累加）。如果列車速度快就能多跑一些公里數，速度慢就相應短一些。

以上是長途列車的情況，短途車就不用中間換掛了。

謝謝邀請，對這個問題不是很瞭解，看了其他人的答案，有說分長途短途的，有說按運營區段的，還有說道路標準的，也有說分高鐵和普通機車的，我認為都有一定道理，不過多數都是以前實行過得，隨著科技發展和火車的一次次提速，只要是符合安全的、鐵路等級一致的、管理方便的情況下，換人不換機車將是符合發展的趨勢。

有這種情況的，分線路，長交路，換車頭是必然的，也就是一個火車跑到一個站後，就需要換火車頭，然後接著跑。

還有一種情況就是線路了，比如說在四川巴中，以前巴達鐵路沒有通的時候，客運列車都是走廣巴鐵路，走廣巴鐵路時，從成都站出發，到廣元站後，就得換車頭，調頭從廣元南站出發，去巴中，廣巴鐵路是沒有電氣化的，需要用內燃機車來牽引。

但是高鐵就不存在換車頭，因為高鐵和動車有兩個車頭，向前就用前面的司機室，向後就用後面的司機室，只是火車司機換一下就可以，就像地鐵一樣，換司機就可以！

貨運列車就是經常換車頭，一個鐵路局的貨運機車只是跑那幾條線，其它線路都不會跑的，跑到該換車的時候就得換車頭！就像成都局的車不會跑到寶雞，在廣元就會換車頭！

長途執行的火車在中途車站更換機車是很普遍的現象，因為每臺機車（火車頭）分別配屬於不同的機務段，每個機務段的都有自己的交路，所謂交路就是機車牽引列車到哪個站解掛，列車再換其他機務段的機車繼續牽引，解掛後的機車整備後再牽引列車回到機務段的所在地的車站，再回機務段整備。

過去使用蒸汽機車的年代，由於蒸汽機車是吃水的大戶，同時還要耗煤，所以蒸汽機車的交路都比較短，蒸汽機車牽引的列車中途換機車比較頻繁。後來內燃機車普及之後，機車交路比蒸汽機車長了一些。電力機車雖然幾十年前就出現了，但是過去電氣化線路並不是很多，所以從電氣化區段到非電氣化區段或者從非電氣化區段到電氣化區段也要更換機車。後來隨著更多鐵路電氣化改造完成，逐步推行機車長交路，因為電力機車不需要自帶能源，只通過受電弓從接觸網上獲得能源，所以電力機車的交路是越來越長，有些甚至跑兩三千公里不換機車，中途減少換掛也節約了執行時間，同時減輕一些車站的壓力。當然現在雖然有不少長交路，但有些路段依然是短交路。另外有些列車執行到某些車站後需要換向行駛才能到達目的地，比如從A站到C站的列車進B站，而A站到B站和C站到B站的線路都是接B站同一個方向，那麼列車到了B站再出發，之前的第一節車廂就變成最後一節車廂，這種情況也要換機車。

而動車組列車由於是固定組成的一列車並且自帶動力，所以不存在換機車的問題，只是列車中途如果發生故障，要麼讓一臺機車來救援牽引，要麼就是另外找一列空車讓故障車上的旅客換過去。

除了動車，其它都要換車頭，第一不屬於同一機務段，第二，不換車頭你想累死司機呀！當然機務段內短途火車不用換車頭。

最典型的就是青藏鐵路：

在西寧到格爾木段，是電氣化鐵路，用電力機車牽引。

到格爾木站，要更換內燃機車（火車頭），因為格爾木到拉薩段，不是電氣化鐵路，需要自帶能源的內燃機車頭來牽引。