东风11型内燃机车是国家“八五”重点科技攻关项目（编号：85－402－01－01），为广深线开行准高速旅客列车的需要而研制，是在东风9型内燃机车的基础上发展的一种新机型，DF11到2005年停止生产时共制造了458台。
东风11型柴油机车采用低合金钢侧壁承载结构棚式车体，设双侧贯通式内走廊、双端司机室，司机室头部为25°倾角的适度流线型结构。机车车体从前到后依次为第一司机室、电气室、动力室、冷却室、辅助室和第二司机室。电气室内设有高低压电器柜、信号系统控制柜、微机控制柜、主整流柜、牵引电机通风机，卧式制动电阻柜设置于靠近动力室的顶部。动力室在机车中部，安装了一套柴油发电机组，以及起动发电机、励磁机、燃油输送泵、空气滤清器等辅助装置。冷却室内设有V型结构的散热器和冷却风扇，此外并设有牵引电机通风机、静液压变速箱、机油热交换器、空气压缩机等设备。辅助室内安装预热锅炉及其控制柜。车底两台转向架之间设有燃油箱、总风缸和蓄电池组。
因外表大气壮观，车迷们称为：狮子、“七五”期间，铁道部为提高客运能力，为解决铁路客运严重超员的问题，提出旅客列车编组20节，运行速度140km/h，实现以北京为中心1500km范围内朝发夕至的行车目标，将研制5000马力功率等级的客运内燃机车列为国家“七五”重点科技攻关项目（编号：75－23－1），并确定戚墅堰机车车辆厂为第一研制单位。
1990年11月，按铁科技函[1988]114号文“关于下达东风9型客运内燃机车设计任务书的通知”要求设计、研制的第一台东风9型内燃机车，通过由国家科委及铁道部组成的国家评估验收组的落成竣工验收，于1993年1月完成全部鉴定试验。
首台样车东风9－0001号机车于1991年初在北京环行铁道最高实验速度达到了143km/h，通过了国家重点科技项目验收，并获得国家“七五”科技攻关奖。1990年7月，国家计委、科委、铁道部及广东省委部门在广州召开了“广深线旅客列车最高时速160km行车实施方案论证”。明确要求戚墅堰厂在东风9型内燃机车的基础上，立即着手进行160km/h客运机车的方案论证和设计。按铁道部指示，戚厂改变了东风9－0002号机车的牵引齿轮数比，将机车最大速度由140km/h提高到160km/h。
在生产过程中，戚墅堰机车车辆厂也对东风11型机车进行了改进。早期的东风11型机车微机控制系统采用黑白显示屏，显示清晰度低，从1998年开始生产的东风11型机车开始采用大屏幕彩色液晶显示屏。东风11型机车原设计空气制动风源系统采用了2台供风量为1.6立方米/分钟的W-1.6/9型空气压缩机，但投入运营后发现提速客车的空气弹簧、塞拉门、集便器等车用设备大量使用压缩空气，使得空气压缩机长期处于工作状态，因而研制了供风量为2.4立方米/分钟的V-2.4/9型空气压缩机，从1999年开始使用。同时空气管路改用双管供风系统，一路供列车制动用风，另一路供客车设备用风，以确保列车制动用风的需要。由0367号机车起，改用标准化司机室。
由于中国铁路在2000年10月21日开展第三次大提速，兰新铁路特快旅客列车速度提升至最高140公里/小时。兰新铁路具有风沙大、高海拔、温差大、坡道大四大特点，戚墅堰机车车辆厂对配属乌鲁木齐铁路局、兰州铁路局的东风11型高原型机车作出了相应改进。机车安装完善的双侧进风空气滤清/滤沙装置，柴油机空气滤清器系统2级滤清改为4级滤清，进风口增设了一道防沙网。但由于这些措施增加了进气阻力，故每个增压器改从机车两侧同时进气以加大进气面积，增加空气流量满足柴油机对进气量的要求。另外又修改了柴油机微机控制软件的功率因数修正参数，以保护柴油机和涡轮增压器。由于兰新线长大坡道多，故加大了齿轮传动比，由76：29改至65：22，并加大了增压器的功率，机车最大起动牵引力从原来的245kN提高到277kN，提高了13.1%；持续牵引力从原来的160kN提高到181.5kN，提高了13.5%，但最高运行速度降至153公里/小时。
对机车进行了一系列改进，归纳起来主要有如下几个方面。
（1）加装了重联装置、双管供风、防寒装置等。并且将空气滤清器改为双侧迸风，加装了纸质滤清器的四级滤清结构；电阻制动装置进出口风口增设风动百叶窗；对侧百叶窗滤清加强了密封性等。采取了一系列防风砂措施。
（2）为适应长大坡道牵引的要求，可采用机车齿数比改为65/22的牵引齿轮。
（3）将高、低压柜改为正压通风。
（4）为适应旅客列车用风量的增加，机车改用Z台V-2.4/9型空气压缩机，替代原 V-1.6/9型空气压缩机。
（5）取消用于单机的二级紧急制动。
