概要
1950年代後半、当時駅構内及び操車場などで使われていた、明治～昭和初期製の蒸気機関車を置き換えるために計画、製造された。また構内入替えだけではなく、支線や引き込み線の小運転にも対応できるように設計されている。
外観は米陸軍8500形（DD12）→DD11へと引き継がれた、アメリカンテイストを引き継ぐ凸型スタイルで、車体の前後に370馬力のエンジン2基（740馬力）と液体変速機を二基搭載した、国産の量産ディーゼル機関車の基礎となった車種である。
1961年3月から製造された111番からはエンジン出力を合計1000馬力へとパワーアップ、ボンネット周りの形状をリファインしたものとなりより近代的な外観となった。
501番以降は111～を基礎に重連総括装置を搭載したモデルである。
また基本番台・重連型ともに、駆動系をマイナーチェンジした、300番台・600番台がさらに量産されている。
1958年から1967年にかけて総数416輌が製造されたが、4軸機であることから操車場での重入替えには(主にブレーキ軸数の点で)やや役不足であり、後継車として1エンジン・5軸機のDE10、さらに操車場の重入替えに特化したDE11も製造されたため、DD13の製造は打ち切られた。
派生型式
派生バージョンとして除雪仕様車が存在し、車体前後に大型のラッセルを装着したDD15、主要機器を使用してロータリーヘッドを装着できるようにしたDD14が製造されている。
改造車
新幹線の工事列車、車両基地内の入換用として、標準軌用の台車に交換した912型が存在する。
運用と終焉
全国の主要駅や車両基地の入換用として広く使用されたが、暖房用のボイラー(SG)を持たなかったため、旅客列車に使用される機会は少なかった。(一応、清水港線など末期まで定期運用はあった)
1980年代に入ると、老朽化や入換仕業の合理化で廃車が出始めるようになり、さらに1984年(昭和59年)のヤード輸送の終焉による貨物列車の削減で大半が失職。最終的に1986年11月改正で運用を離脱し、国鉄時代に全てが廃車となりJRに引き継がれることはなかった。
廃車になった一部の車両は、貨物輸送を行う私鉄や専用線、臨海鉄道などに譲渡された。
私鉄の同系列車
また、複雑な構造ではなく2エンジンということから故障時の冗長性、手頃なサイズ・出力から当型式を好む貨物専業事業者も多く、準同型機も少なからず製造され、流れをくんだ機関車は2010年代に至るまで製造が継続されており、それらは現在も少なからぬ数が現役である。
蒸気機関車D51や電気機関車ED75ともどもトミカになった鉄道車両でもある。
