Тепловоз-дрезина с механической передачей предназначена для погрузки, перевозки и разгрузки элементов верхнего строения пути и других грузов, а также для перевозки рабочих бригад с инструментом к месту путевых работ. Дрезина может использоваться как тяговая единица при выполнении маневровых и вывозных работ на железных дорогах узкой колеи 750-1067 мм и путях промышленных предприятий.
Дрезина ТУ8Г создана на базе тепловоза ТУ8 и отличается от него только наличием грузового кузова и гидравлического крана, компоновкой некоторых сборочных единиц и агрегатов. Грузовая дрезина ТУ8Г по технической документации называется тепловоз-дрезина и она может использоваться также в качестве локомотива с тяговыми свойствами тепловоза ТУ8. На передней консоли главной рамы дрезины расположена силовая установка. В качестве силовой установки применен, как и на тепловозе ТУ8 дизель ЯМЗ-236 с пятиступенчатой коробкой передач. Двигатель с коробкой передач, сцеплением и реверс-редуктором размещены на раме, которая является несущим элементом дрезины. Некоторые различия в конструктивных особенностях рам дрезины ТУ8Г и тепловоза ТУ8 объясняются тем, что для размещения грузового крана и кузова двигатель несколько смещен вперед, а кабина надвинута на двигатель. На раме установлены капот, кабина, крановое оборудование и сцепные устройства. Рама опирается на две двухосные унифицированные тележки. Тележки дрезины взаимозаменяемы и унифицированы с тележками тепловозов ТУ8 и ТУ7А. На раме установлены ограничители поворота тележки для предотвращения поломки карданных валов при вписывании экипажа в кривые малого радиуса. Механизмы и оборудование силовой группы находятся под капотом, который предохраняет их от воздействия атмосферных осадков и пыли. Капот имеет съемную крышу для демонтажа дизеля. Под капотом расположены топливный и масляный баки. Для снижения шума и вибрации капот крепится на раме через резиновые амортизаторы. Кабина машиниста на дрезине унифицированная с кабиной тепловозов ТУ7А и ТУ8. В кабине расположены пульт управления дрезиной и грузовым краном, удобное кресло водителя, регулируемое по высоте и передвигаемое вдоль кабины, а также полумягкий диван на 5 пассажирских мест, расположенный в направлении продольной оси кабины. Большие окна, расположенные со всех сторон кабины, обеспечивают хорошую видимость, что особенно важно при работе с краном, а также при маневровой работе. Для обогрева в кабине установлен унифицированный отопитель от тепловоза широкой колеи.
Все системы грузовой дрезины ТУ8Г: топливная, масляная, охлаждения, управления дизелем, воздухоподающая и газовыпускная, пневматическая, песочная и тормозная, аналогичны соответствующим системам тепловоза ТУ8. Грузовой кузов дрезины представляет собой открытую площадку, расположенную со стороны входа в кабину и оборудованную продольными металлическими бортами. На задней консоли главной рамы дрезины установлен стреловой гидравлический кран грузоподъемностью 1 т. Он состоит из следующих основных узлов: верхней и нижней секций стрелы, опорно-поворотного устройства. Конструкция узлов крана, их компоновка позволяют осуществлять погрузочно-разгрузочные операции в пределах зоны действия с круговым поворотом стрелы крана относительно оси вращения. Верхняя секция шарнирно соединена с нижней секцией стрелы. На конце верхней секции крепится грузовой крюк. Нижняя секция шарнирно соединена с опорно-поворотным устройством крана. Подъем и опускание нижней и верхней секции стрелы осуществляются гидроцилиндрами. Опорно-поворотное устройство состоит из корпуса, установленного на раме дрезины. Внутри корпуса на опорах закреплена неподвижная ось, на которой установлена поворотная колонна. Поворот стрелы крана осуществляется гидроцилиндрами и трособлочной системой. Устойчивость автодрезины при работе грузовым краном обеспечивается аутригерами. Аутригеры представляют собой гидроцилиндры, неподвижно закрепленные на раме дрезины. На концах штоков на шаровых шарнирах закреплены опорные плиты. Работа крана и аутригеров осуществляется гидросистемой, включающей в себя гидравлический насос НШ-32У, установка которого предусмотрена на двигателе с приводом от коробки отбора мощности. Кроме этого гидросистема состоит из масляного бака, фильтров пластинчатых для очистки масла, манометра, предохранительного клапана, блока реверсивных распределителей с электрогидравлическим управлением, запорных клапанов, гидроцилиндров и трубопроводов. Управление краном и аутригерами осуществляться электрогидравлическими вентилями из кабины машиниста или с выносного пульта.