Trakcja spalinowa zajmuje pośrednie miejsce między trakcją parową, a trakcją elektryczną. Pod względem ekonomicznym i ruchowym ma przewagę nad trakcją parową, jednak pod tym samym względem ustępuje trakcji elektrycznej.
Tak więc pojazdy spalinowe można porównać zarówno z pojazdami trakcji parowej jak i z pojazdami trakcji elektrycznej.
Podobnie jak ma to miejsce w przypadku lokomotyw parowych lokomotywy spalinowe należą do autonomicznych. Oznacza to, że do poruszania się po torach nie potrzebują dodatkowych urządzeń jak sieć trakcyjna oraz obiektów zasilania jakimi są podstacje trakcyjne jak w przypadku trakcji elektrycznej.
W porównaniu z trakcja parową ogólna sprawność lokomotywy spalinowej jest większa od sprawności lokomotywy parowej. Ponadto lokomotywy spalinowej nie trzeba rozgrzewać tak długo jak lokomotywę parową przed podjęciem pracy. Ważną sprawą jest także węgiel. Do trakcji parowej potrzebny jest węgiel najwyższej jakości, ponadto drewno i woda, które trzeba uzupełniać znacznie częściej niż paliwo w lokomotywach spalinowych. Pod względem ekonomicznym lokomotywy spalinowe są tańsze w eksploatacji niż lokomotywy parowe.
Pod względem ruchowym trakcja spalinowa także przewyższa trakcję parową z tego względu, że w lokomotywach parowych jest układ wiązarowy, który powoduje, że naciski osi na szynę nie zawsze są takie same. Wpływa to niszcząco na torowisko, dlatego maksymalny nacisk osi na szynę jest mniejszy niż w lokomotywach spalinowych.
Niektóre zarządy kolejowe oceniały, że koszty eksploatacyjne lokomotywy spalinowej są niższe o około 40 % od kosztów utrzymania parowozu.
Lokomotywy spalinowe mają szczególną przewagę na obszarach pustynnych, gdzie nie ma wody. Zapas paliwa na lokomotywach spalinowych pozwala im na przebiegi do 1000 km. Przejechanie tak długiego dystansu przez lokomotywę parową bez uzupełniania zapasów jest właściwie niemożliwe.
Ważnym zagadnieniem są także warunki pracy drużyn trakcyjnych. W pojazdach spalinowych warunki te są zdecydowanie lepsze niż w lokomotywach parowych chociaż latem, podczas upałów temperatura w kabinie maszynisty lokomotywy spalinowej jest także wysoka i nieprzyjemna dla obsługi jeżeli pojazd nie jest wyposażony w klimatyzację kabin maszynisty.
Trakcja spalinowa w porównaniu z trakcją parową wypada korzystniej. W porównaniu z trakcją elektryczną trakcja spalinowa ustępuje pod kilkoma względami zarówno ekonomicznymi jak i ruchowymi.
Lokomotywa elektryczna może czerpać nieograniczoną ilość energii elektrycznej z sieci trakcyjnej, więc czas pracy elektrowozu jest teoretycznie nieograniczony. Czas pracy lokomotywy spalinowej wyznacza zapas paliwa na lokomotywie. Ważną sprawą jest także moc uzyskiwana przez lokomotywy. Moc silnika spalinowego jest ograniczona konstrukcją silnika i dlatego lokomotywy spalinowej nie można przeciążać. Silniki trakcyjne lokomotywy elektrycznej można przeciążać chwilowo ponad dwukrotnie. Tak więc pojazd elektryczny o tej samej mocy co spalinowy może ruszyć z cięższym składem niż pojazd spalinowy.
Moment obrotowy silnika spalinowego nie może być bezpośrednio przekładany na osie. Do tego celu potrzebna jest pośrednia przekładnia, która energię mechaniczną zamienia w elektryczną (przekładnia elektryczna) albo kinetyczną (przekładnia hydrauliczna). Przełożenie można uzyskać także poprzez skrzynię biegów (przekładnia mechaniczna). Wszystkie te przekładnie powodują straty energii oraz zwiększają ciężar lokomotywy. W lokomotywach elektrycznych moment silników trakcyjnych można przełożyć na osie za pomocą koła zębatego bez większych strat energii. Z tego względu lokomotywy spalinowe są droższe niż elektryczne. Poza tym ciężar lokomotywy spalinowej o tej samej mocy, którą może wytworzyć lokomotywa elektryczna jest znacznie większy.
Koszty eksploatacyjne spalinowozu są także większe niż lokomotywy elektrycznej, poza tym żywotność lokomotywy spalinowej ze względu na szybsze zużywanie się silnika spalinowego jest krótsza od żywotności lokomotywy elektrycznej.
