106 sztuk zostało wydzierżawione lub sprzedane Francusko-Polskiemu Towarzystwu Kolejowemu na magistrali węglowej Herby-Gdynia.
W czasie II wojny światowej koleje niemieckie przejęły 439 sztuk Ty23 i oznaczyły je jako serię 5823–27. 170 lokomotyw zdobył w 1939 r. ZSRR, a 5 zostało ewakuowanych do Rumunii (oznaczonych tam jako seria 150). Dalsze 73 lokomotywy zostały przez Niemców zdobyte podczas ataku na ZSRR, z czego do służby kolei niemieckich przyjęto 31, a pozostałe – do kolei wschodniej (Ostbahn). Część lokomotyw tego typu została później ponownie przejęta przez ZSRR. Po wojnie przez krótki okres 8 lokomotyw służyło w kolejach czechosłowackich jako seria 537.1 (7 z nich zostało zwróconych w 1948 r.).
Po zakończeniu wojny w Polsce było 258 parowozów Ty23. Po rewindykacji dalszych z okolicznych państw, trwającej aż do 1956 r. (najdłużej z NRD), było ich na stanie PKP 312. Lokomotywy te wróciły na polskie szlaki, będąc stopniowo wypierane przez nowsze konstrukcje – szczególnie Ty45.
Gdy pojawiła się seria amerykańskich ciężkich maszyn Ty246, a później najcięższych polskich maszyn Ty51, większość Ty23 została wycofana z głównych szlaków. Powodami były m.in.