本发明提供一种机车降级运行控制方法与控制装置及机车。所述机车降级运行控制方法包括如下步骤：步骤1：当机车动力源发生故障时，计算各个动力源的可用功率之和P_total=P₁+P₂+……+P_K；步骤2：定义k为机车的效率系数，P_a为机车固定负载功率，P_b为功率安全裕量，利用下式计算机车当前速度为v时的第一牵引力F_v’=k*(P_total‑P_a‑P_b)/v；步骤3：将F_v’与F_v进行比较，取较小值作为机车当前速度为v时允许发挥的牵引力最大值。本发明采用的降级运行控制方法达到机车可发挥牵引力在限定能源降级模式下，依旧能发挥大牵引力，实现了机车在能源降级情况下，依旧能有大牵引力输出，显著提高了机车的可用性。