韶山6型电力机车是六轴干线客货运通用电力机车，沿用中国"韶山"系列国产电力机车传统布局特点，总体布置与韶山3型电力机车相似。机车采用双边内走廊，设两端司机室;主要电器设备以机车最重设备主变压器为中央，其他设备分平面斜对称布置为主，有利于重量平衡;车顶两端各装一台单臂式受电弓;车顶中部装一台主断路器。车体采用框架式整休承载结构;通风系统采用车体通风方式，侧墙竖式百叶窗是车内设备通风冷却的进风窗口，经过通风支路向牵引电动机、整流装置、变压器、制动电阻等设备冷却。机车最大速度100公里/小时，轴式Co-Co，持续功率为4800千瓦。

韶山6型电力机车是交-直流电传动的单相工频交流电力机车。机车主电路主要是由受电弓、主断路器、高压电流互感器、主变压器、硅整流装置、牵引电机、高压电器柜、平波电抗器、制动电阻柜及电路保护装置等组成，是产生机车牵引力和制动力的主体电路。接触网导线上的25千伏单相工频交流电电流，经受电弓进入机车后经过主断路器再进入主变压器，交流电从主变压器的牵引绕组经过晶闸管整流后，向六台分两组并联的牵引电动机集中供应直流电，使牵引电动机产生转矩，将电能转变为机械能，经过齿轮的传递驱动轮对。

韶山6型电力机车主电路借鉴了8K型电力机车的晶闸管二段桥相控调压方式，采用二套独立的两段半控桥整流调压电路，分别向二台转向架上的牵引电机供电，实现转向架独立供电，并具有电路简单、控制方便的优点，解决了韶山3型电力机车级间相控调压故障率高、调压开关与电子控制系统不协调的缺点。在引进8K型电力机车的同时，株洲电力机车研究所也从美国西屋电气公司引进大功率半导体制造技术，被应用于韶山6型电力机车的晶闸管元件。此外，由于当时的技术水平对并联电机采用无级磁场削弱有较大难度，且成本较有级磁场削弱高得多，因此韶山6型机车仍然采用三级磁场削弱方式，提高机车可靠性。相比调压开关调压电力机车，晶闸管二段桥相控电力机车的功率因数相对较低，因此韶山6型机车参照8K型机车增设了四组功率因数补偿装置，通过在主电路中投入或切除电容器来提高机车的功率因数，机车在50~100%功率范围内功率因数均可大于0.9，以提高电气化铁路的总效率、减少对无线通信的干扰。

机车走行部为两台完全相同的三轴转向架，结构与韶山3型电力机车基本相同，一系悬挂采用轴箱螺旋钢弹簧与弹性定位拉杆悬挂结构，二系悬挂采用橡胶堆全旁承承载;牵引力和制动力通过牵引中心销传递。基础制动采用单元制动器，装用DK-1型电空制动机。

每台转向架装用三台HS14263-01R(ZD112)型脉流牵引电动机，由株洲电力机车厂与日本日立制作所山手工场联合设计、山手工场制造，采用带有补偿绕组、四极串励、高电压、半叠片铸钢机座结构。该型电机结构上与韶山3型机车采用的ZQ800-1型牵引电机相似，但制造工艺有较大差异，其电枢、定子均采用C级绝缘和一体化真空浸漆处理。牵引电机持续功率800千瓦，额定电压为1570伏。韶山6型机车借鉴了8K型机车的牵引电机滚动轴承抱轴式悬挂，并应用了单侧直齿弹性齿轮传动。

韶山6型电力机车仿照8K型机车所采用的恒流限速牵引特性控制方式，在机车起动时按恒流方式起动，待进入特性曲线的斜线段后按调速手轮所指定的速度范围内运行;在满电压满磁场的自然特 性曲线范围内采用类似半梯形、10级的特性控制，满电压后再进行有级磁场削弱。机车电子控制系统并设有防空转防滑行控制、轴重转移电器补偿等功能。