Um seine Fahrzeugflotte zu modernisieren beschaffte Nordhausen ab 2000 jeweils gemeinsam mit Erfurt einige moderne Niederflur-Gelenktriebwagen vom Typ Combino. Zunächst kamen zwei Triebwagen in Einrichtungsbauweise in der Basic-Ausführung, später zwei weitere in der verbesserten Advanced-Ausführung. Weitere drei wurden vom Typ Advanced in der Zweirichtungsvariante beschafft. Nach umfangreichen Testversuchen wurden 2004 nochmals drei Fahrzeuge im Zweirichtungsbauweise in Dienst gestellt. Sie besitzen neben der herkömmlichen elektrischen Ausrüstung auch einen Dieselmotor und werden als COMBINO-Duo bezeichnet. Damit kann der Verkehr auch auf die Harzquerbahn bis Ilfeld Neander-Klinik ausgedehnt werden und somit ein kleiner Regionalverkehr angeboten werden.

Leider blieb auch Nordhausen nicht von der Combinokrise 2004 verschont. Da die Fahrzeuge hier allerdings die Laufleistungsgrenzen noch nicht alle erreicht hatten, konnte der Ausfall einiger Fahrzeuge noch mit den vorhandenen GT4 Gelenktriebwagen überbrückt werden. Bis 2008 wurden letztlich alle Combinos durch den Hersteller Siemens saniert.