С начала 1987 года выпуск электровозов резко сокращается. В этот период определяющим стало мнение о том, что отечественные железные дороги теперь сравнительно долго не будут нуждаться в новых грузовых электровозах. Эта точка зрения появилась не на пустом месте: экономика самой большой страны в мире действительно покатилась под откос с огромной скоростью. С началом перестройки промышленность СССР начала «проседать», и потребность в интенсивных грузоперевозках отпала. Основной задачей для советских локомотивостроителей стало производство пассажирских транспортных средств.
В начале 90-х заводчане принимают ряд решительных мер для спасения производства: был сконструирован и собран опытный рудничный электровоз КН10, успешно прошедший испытания. В короткий срок на базе двенадцатиосного электровоза ВЛ85 был спроектирован электровоз ВЛб5 для вождения пассажирских поездов со скоростью до 120 км/ч. Вслед за ВЛб5 был создан пассажирский шестиосный электровоз переменного тока типа ЭП1 с максимальной скоростью 140 км/ч. Эти примеры демонстрируют, что научно-производственный комплекс ВЭлНИИ и НЭВЗ не только смог выжить в условиях экономических реформ, но и продвинуть науку, создать и освоить производство новых электровозов.
С 1998 года для предупреждения банкротства на НЭВЗе были предприняты новые эффективные меры. Для организации сотрудничества с новыми заказчиками начались разработка и освоение новой продукции и услуг. В конце 90-х начинают выпускаться новые виды транспорта для горнообогатительных комбинатов, новые серии магистральных и промышленных электровозов.
Потребность в пассажирских электровозах была причиной того, что ОАО «ВЭлНИИ» совместно с международной компанией AdTranz создал опытный образец современного пассажирского электровоза двойного питания ЭП10 с асинхронным тяговыми двигателями, оснащенного новым современным оборудованием. Этот локомотив гораздо экономичнее и надежнее предыдущих моделей и полностью соответствует современным требованиям по комфорту, безопасности, эксплуатации и удобству обслуживания.
В мае 2005 года город Новочеркасск отметил свой 200-летний юбилей. Накануне этого события с Новочеркасского электровозостроительного завода вышел электровоз ЭП1 с символическим серийным номером 200, корпус которого украсила надпись «200 лет Новочеркасску». Не менее выразительное, ко многому обязывающее имя получил и восьмиосный магистральный двухсекционный электровоз переменного тока 2ЭС5К с коллекторными тяговыми двигателями, предназначенный для эксплуатации на самых проблемных участках железных дорог. «Ермак» – так именуется эта машина. Одной из первых высоких персон, высоко оценивших новинку НЭВЗа, стал Владимир Владимирович Путин, попробовавший себя в роли машиниста «Ермака» на выставке в городе Щербинка в 2005 году.
Принципиальными отличиями этого локомотива нового поколения от его предшественника являются: применение микропроцессорной системы управления, обеспечивающей вождение поезда в автоматическом режиме с поддержанием заданной скорости и силы тяги, в том числе и в режиме электрического торможения; контроль бодрствования машиниста; современная система безопасности; устройства пожаротушения и диагностики.
В 2000–2010-е годы на заводе был создан целый ряд перспективных современных машин, отвечающих самым взыскательным требованиям заказчика. Эти локомотивы обладают высокой степенью актуальности – они созданы для решения конкретных острых проблем, стоящих перед промышленностью. В этот ряд входят: тяговый агрегат переменного тока НП1, призванный заменить устаревшие электровозы на открытых горных разработках, промышленный электровоз НПМ2 с асинхронным тяговым приводом, предназначенный для вождения сравнительно небольших составов, и другие современные надежные машины.
Особо следует отметить создание на Новочеркасском заводе совместно с компанией Alstom Transport локомотива пятого поколения ЭП20 «Олимп» – шестиосного пассажирского электровоза двойного питания с асинхронными тяговыми двигателями мощностью 7200 кВт.
В 2014 году были созданы новые электровозы: самый мощный в мире грузовой электровоз переменного тока 4ЭС5К, имеющий беспрецедентную мощность – 13 120 кВт (в часовом режиме), обеспечивающий вождение тяжеловесных поездов массой до 7100 тонн на восточном полигоне РЖД в условиях сложного природного рельефа, и первый российский грузовой электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями 2ЭС5 мощностью 8400 кВт. Переход к использованию электровозов 2ЭС5 позволяет существенно сократить расходы на техническое обслуживание и ремонт локомотивов, время ремонтных простоев.