清光緒二十年（1894年），胡聘之上奏清政府，建議成立山西招商局、山西機器局。招商局獲準，山西機器局開始籌辦。
光緒二十四年（1898年）3月27日，在太原城北門外柏樹園，購買普濟觀旁廟地308畝和廟宇房屋，成立了山西機器局。
光緒二十五年（1899年）10月，山西機器局建成投產，主要進行槍械修理，同時製作洋鼓、洋號、大刀、長矛等器具。
1914年（民國三年），閻錫山將山西機器局改組為山西陸軍修械所，隸屬山西督軍署軍械局，主要進行步槍和機關槍的修理， 1918年（民國7年），閻錫山為擴充和鞏固勢力，積累資金，在修械所內增加銅元生產業務。1925年4月取消銅元廠，停鑄銅元。
1920年（民國九年），beiyangzhengfuweigongguzijidetongzhi，xianzhigeshengjunfashili，yizhongyangzhengfudemingyitonglinggedicaijun，yanxishanjiangshanxilujunxiuxiesuogaimingweishanxijunrengongyishixichang。tongnian，xiashu砲changkaishichoujian，1923年（民國十二年）7月1日正式組建，主要生產迫擊炮和一三式山炮。砲廠的成立為日後形成獨立的太原機車車輛廠奠定了基礎。
1927年（民國十六年）1月，閻錫山為適應軍事力量的不斷膨脹，將山西軍人工藝實習廠改名為太原兵工廠，至此，工廠步入軍火工業的鼎盛時期。
1930年（民國十九年）冬，閻錫山與蔣介石作戰失敗，逃往大連。1931年初夏，太原兵工廠大量遣散工人職員，並改組為太原修械所，剩下的工人主要完成以前未完的軍火武器、修理槍炮和拆洗機器，同時，零星試製社會用品，如絲扣量規、理發刀、理發推子、繪圖儀器等。
1931年“9.18”日軍侵華事變爆發，1932年（民國二十一年）1月，閻錫山以“造產救國”為口號，開始籌建西北實業公司。同年8月，將太原修械所改組為壬申製造廠，重新開始生產槍砲彈藥。
1933年（民國二十二年）8月1日，西北實業公司正式成立，炮廠與水壓機廠合並為六個分廠中之第一分廠。
1934年（民國二十三年）9月, 壬申製造廠歸屬西北實業公司後，所屬各廠統歸西北實業公司機器局領導。壬申製造廠第一分廠因廠房、設備精良，承擔了同蒲鐵路施工所需中的鐵路橋梁機具和機、客、貨車的製造與修理，遂更名為西北機車廠。
1936年（民國二十五年）10月，原兵工係統改為西北各廠的10個分廠組合為西北製造廠，並分為18個分廠，西北機車廠為第一分廠。
1937年（民國二十六年）11月9日，日軍板垣部隊侵占太原市，隨即劫收了西北實業公司各廠。日軍鑒於交通運輸在戰爭中的地位，積極恢複西北機車廠的修理能力。1939年（民國二十八年）2月15日，侵華日軍成立華北事務局太原鐵道工廠（軍事管理第14工廠），包括原西北機車廠、西北熔化廠、西北水壓機廠。4月17日ri，華hua北bei交jiao通tong株zhu式shi會hui社she成cheng立li，太tai原yuan鐵tie道dao工gong廠chang歸gui屬shu其qi管guan轄xia，並bing更geng名ming為wei太tai原yuan鐵tie路lu工gong廠chang。經jing過guo日ri軍jun改gai組zu，太tai原yuan鐵tie路lu工gong廠chang成cheng為wei純chun粹cui的de機ji車che車che輛liang修xiu理li工gong廠chang。
1945年（民國三十四年）8月15日，日軍投降。9月1日ri，西xi北bei實shi業ye公gong司si接jie收shou了le山shan西xi產chan業ye株zhu式shi會hui社she所suo統tong屬shu的de各ge工gong廠chang，各ge廠chang廠chang名ming都dou恢hui複fu了le抗kang戰zhan前qian的de名ming稱cheng。為wei適shi應ying戰zhan爭zheng需xu要yao，西xi北bei機ji車che廠chang自zi行xing製zhi造zao設she備bei，增zeng擴kuo軍jun火huo生sheng產chan能neng力li，並bing將jiang主zhu要yao設she備bei和he技ji術shu力li量liang集ji中zhong在zai製zhi造zao大da砲砲上shang。1947年，隨著反革命戰爭的失利，西北機車廠生產軍火的比重逐漸增加。同年，仿製成功第一台“複興號”蒸汽機車。1948年，解放戰爭更加激烈，西北機車廠全力轉向軍火製造，並以生產大砲為主。
1949年4月23日，太原解放，解放軍軍代表接管工廠。7月1日，遵照上級指示，將製造軍火的全部人員及設備移交西北修造廠（今山西機床廠）；製造電極部分並入西北煉鋼廠（今太原鋼鐵公司）；發電部分撥給太原發電廠（今太原電業局）。至此，工廠成為修理機車、車輛和生產鐵路用配件的專業工廠，並將廠名改為太原鐵路工廠。8月，太原市軍事管製解除，接管組相應撤出。鐵道部指示，工廠由太原鐵路管理局領導。
1951年9月12日，太原鐵路管理局與天津鐵路管理局合並，工廠改由天津鐵路管理局廠務處直接領導。1952年9月4日，鐵道部正式成立機車車輛製造局及機車車輛修理局。12月1日，工廠歸屬機車車輛修理局領導。1953年1月8日，根據鐵道部鐵勞組（53）字第6號部令，工廠改名為鐵道部太原機車車輛修理工廠。
在1953年(nian)開(kai)始(shi)的(de)國(guo)家(jia)第(di)一(yi)個(ge)五(wu)年(nian)計(ji)劃(hua)時(shi)期(qi)，全(quan)國(guo)開(kai)始(shi)了(le)大(da)規(gui)模(mo)的(de)經(jing)濟(ji)建(jian)設(she)，鐵(tie)道(dao)部(bu)根(gen)據(ju)發(fa)展(zhan)國(guo)民(min)經(jing)濟(ji)的(de)需(xu)要(yao)，對(dui)所(suo)屬(shu)各(ge)廠(chang)按(an)產(chan)品(pin)實(shi)行(xing)專(zhuan)業(ye)分(fen)工(gong)，漸(jian)次(ci)取(qu)消(xiao)了(le)工(gong)廠(chang)窄(zhai)軌(gui)機(ji)、貨車和客車的修理，保留了準軌機、貨車的修理。
1958年，全麵貫徹黨的八大二次會議精神，為實現“工農業生產大躍進”，工廠在機、貨車修理的基礎上開始新造，於9月9日製造出我國第一台工建型先鋒號機車。同年，鐵道部機車車輛修理局與機車車輛工業管理局合並為機車車輛工廠管理總局， 10月1日，工廠更名為鐵道部太原機車車輛工廠。1959年10月24日，工廠提前68天完成全年國家計劃。在全國“群英大會”上，工廠榮獲周恩來總理親自授予的“先進集體紅旗”。
1962年，遵照鐵道部 “先修後造，以修為主，質量第一”的指示，工廠停止機、貨車的製造，並大幅度削減鋼產量，重新轉入修理機、貨車和製造路用配件的生產方向。
從1958年到1962年國家第二個五年計劃期間，國家投資1298.9萬餘元對工廠進行改建，竣工麵積48600平方米，貨車生產能力有了很大的提高。
從1963年到1967年國家第三個五年計劃期間，以提高機、貨車修造能力為目的，國家投資1623.2萬元對工廠進行全麵總體改擴建，其中貨車係統於1965年改建完工並交付使用，貨車係統各車間先後搬進新廠房生產。1966年12月，機車係統改建完工並交付使用。
從1968年到1980年的十三年間，國家投資1505.06萬元，對工廠進行了係統配套建設，完成了製備、後方係統的一些關鍵性生產項目和必要急需的生活福利設施。以基建投資為主，輔之以更新改造資金，較完整地改造和新建了鑄鋼、鑄鐵、鍛工廠房及衝壓車間，彌補了改、擴建時期的不足，使工廠機車、貨車、製備、後方係統的生產日趨平衡，基本上適應和滿足了前方車間機、貨車主產品生產的需要。
在此期間的1970年8月25日(ri)，鐵(tie)道(dao)部(bu)與(yu)交(jiao)通(tong)部(bu)合(he)並(bing)，工(gong)廠(chang)相(xiang)應(ying)更(geng)名(ming)為(wei)交(jiao)通(tong)部(bu)太(tai)原(yuan)機(ji)車(che)車(che)輛(liang)工(gong)廠(chang)，隸(li)屬(shu)交(jiao)通(tong)部(bu)鐵(tie)路(lu)工(gong)業(ye)局(ju)。同(tong)年(nian)，工(gong)廠(chang)開(kai)始(shi)試(shi)修(xiu)建(jian)設(she)型(xing)機(ji)車(che)，並(bing)試(shi)製(zhi)成(cheng)功(gong)K13型石碴漏鬥車。到年底，工廠生產能力超過設計能力，達到年修機車268台、貨車2400輛的水平。1971年工廠開始批量生產K13型石碴漏鬥車。1972年，工廠實現利潤491萬元。1973年，工廠開始試修前進型機車，並試製成功K17糧食漏鬥車。1975年2月8日，根據鐵道部通知，工廠恢複鐵道部太原機車車輛工廠名稱，歸屬鐵道部機車車輛管理總局。
1977年5月23日，工廠召開全廠職工大會，由出席全國工業學大慶會議代表、dangweishujihuoqingchangchuandaquanguogongyexuedaqinghuiyijingshen，suihougongchangguangfankaizhanlegongyexuedaqingdequnzhongyundong。zaishengchanshang，xianhouzuzhizhigongjinxinglesancidahuizhan，quanmianwanchengguojiashengchanjihua，wanchenggongyezongchanzhi2797萬元，貨車修理產量達到曆史最高水平。當年，工廠榮獲山西省革命委員會授予的“學大慶先進企業”稱號。1978年，工廠繼續保持良好的生產勢頭，工業總產值再創新高，達3237萬元。
1982年初，因太原為中心的鐵路分局電器化改造工程的施工，影響工廠檢修蒸汽機車的正常進行和長遠發展方向。工廠於3月24日以太廠（82）總字第88號文向鐵道部提出《關於我廠技術改造發展規劃的報告》。8月7日，鐵道部下達《關於編報太原機車車輛廠蒸汽機車修理係統轉產修理電力機車設計意見的通知書》。隨之，工廠協同建廠局開始著手研究和編製檢修電力機車工藝方案和設計意見書。1984年7月31日，鐵道部下達《轉發國家計委<關於太原機車車輛廠轉產修理電力機車的改建計劃任務書的批複>的通知》，批準工廠在保留貨車修理能力的基礎上，改建轉產修理電力機車，生產綱領為年修韶山Ⅰ型電力機車150台。1985年6月20日，鐵道部以（85）鐵工字645號文做了《關於太原機車車輛工廠機車係統轉產改建工程初步設計的批複》。
1987年7月20日，工廠送走最後一台蒸汽機車，結束了檢修蒸汽機車的曆史，全麵進入電力機車轉產改建。同年8月1日，組建電力機車係統所屬7個車間：解體、車體、轉向架、電機、電器、變壓器車間，撤銷原蒸汽機車係統7個車間。
1988年7月15日，經鐵道部綜合檢查驗收組確認，工廠已基本具備了檢修電力機車的能力。7月20日工廠第一台電力機車試修開工，揭開了太原機車車輛廠檢修電力機車的曆史。
轉產改建工程從1986年5月20日奠基開工，到1993年建成消號，共完成投資12332萬元，工廠成為國內第一家修理電力機車的專業廠家。
從1992年到1994年，工廠通過集中時間對貨車係統的生產組織、工藝流程進行調整和改造，使貨車生產廠修、製造各成體係，初步形成廠修貨車1200輛、新造貨車C62A型、K13型600輛的生產能力。工廠機、貨車修造齊頭並進的生產格局形成。工廠在擴大生產能力的同時，積極為發揮產能，1992年，與鐵三院、太鐵分局供電段共同開發研製電氣化鐵道接觸網工程作業車，新產品開發實現由配件開發轉向整機開發。1993年，由技術處牽頭完成了對機車係統生產罐車底架的生產技術準備工作。1994年，工廠利用富餘能力生產電力機車大配件及進行新產品開發。圓滿完成了首台SS3B型電力機車試製任務，並開發了第二代作業車。
1994年3月改名為中國鐵路機車車輛工業總公司太原機車車輛廠。2000年9月29日改名為中國北車集團公司太原機車車輛廠。
2007年7月9日，北車集團公司在太原市投資注冊成立了太原軌道交通裝備有限責任公司。
2008年7月17日，中國北車股份有限公司揭牌，工廠主業劃入其屬下，工廠正式更名為太原軌道交通裝備有限責任公司（簡稱太原裝備公司）。同年8月22日，以公司醫院完成改製為標誌，公司主輔分離、輔業改製工作全麵結束。年內，緊緊抓住政府應對全球金融危機，實施“保增長、擴內需、調結構、促發展”的de機ji遇yu期qi，以yi擴kuo大da生sheng產chan規gui模mo，實shi現xian可ke持chi續xu發fa展zhan為wei根gen本ben宗zong旨zhi，公gong司si積ji極ji與yu太tai原yuan市shi政zheng府fu就jiu合he作zuo建jian設she太tai原yuan鐵tie路lu裝zhuang備bei工gong業ye園yuan重zhong大da工gong程cheng項xiang目mu進jin行xing了le一yi係xi列lie磋cuo商shang。從cong戰zhan略lve合he作zuo目mu標biao、工業園定位、配套措施，優惠政策等方麵做了深入研究。
11月17日，太原市委副書記、市長張兵生率市發改委、市經委、市規劃局、市國土資源局、市財政局等主要部門負責人及太原重型機械製造集團公司、晉西機械製造集團公司、太原智奇鐵路設備有限公司等企業領導到公司進行考察。明確提出了太原市政府征用太裝公司這片土地的要求，同時，提出太裝公司“退市入園”構想。
2009年10月27日，太原市政府與中國北車集團正式簽訂了《太原市與太原軌道交通裝備公司退城搬遷入園建廠協議書》。
2010年11月29–30日，北車集團公司領導與太原市國土資源局局長簽訂了太裝公司舊廠區《國有土地使用權收（回）購合同》。
2011年1月14日，首台和諧機車進車，檢修工作隨之展開。
從2011年3月份開始，公司在新廠區排洪溝西區和東區動用大型施工機械開展廠區內土方平衡工作。10月12日第一批次開工的新廠行政辦公樓及煤機聯合廠房、電機聯合廠房完成招標，10月13日中鐵三局、中鐵六局、中鐵建十二局進場開工，公司項目建設指揮部也已入駐園區。
2012年4月6日，公司對新廠區A、B、C三個標段16個房屋建築物的樁基工程進行了招投標。10月30日，完成第二批次開工的A、B、C三標段基建工程招投標工作。至2012年末，新廠建設用地1686畝，已完成掛牌出讓1277畝，果樹場國有土地200畝和100畝農轉建土地將完成掛牌出讓。專用鐵路109畝用地在獲得鐵道部行政許可後將辦理征地手續。
2013年4月21日，山西省太原市政府組織行政執法、城管執法拆除臨街的太原裝備公司北部部分圍牆，拉開了北中環街建設，太原裝備公司片區拆遷的序幕。
2014年8月22日(ri)上(shang)午(wu)，太(tai)原(yuan)裝(zhuang)備(bei)公(gong)司(si)在(zai)新(xin)廠(chang)區(qu)東(dong)大(da)門(men)隆(long)重(zhong)舉(ju)行(xing)歡(huan)慶(qing)新(xin)廠(chang)區(qu)鐵(tie)路(lu)專(zhuan)用(yong)線(xian)通(tong)車(che)暨(ji)首(shou)批(pi)貨(huo)車(che)車(che)輛(liang)出(chu)廠(chang)儀(yi)式(shi)，公(gong)司(si)鐵(tie)路(lu)專(zhuan)用(yong)線(xian)正(zheng)式(shi)與(yu)國(guo)家(jia)鐵(tie)路(lu)網(wang)接(jie)通(tong)。
2015年11月12日更名為中車太原機車車輛有限公司，11月底，太原市委主要領導攜市國土局、規劃局、住建委等相關城建主管單位人員進京，就太原公司舊廠區土地出讓問題與中車集團洽談。12月10日，中車置業公司開始在太原公司舊廠區懸掛標語，宣布正式啟動太原公司舊廠區廠房拆除及房地產開發工作。12月30日，中車置業公司以17.11億元的價格，拍得太原公司舊廠區約104.77公頃土地。
百(bai)餘(yu)年(nian)來(lai)的(de)發(fa)展(zhan)，公(gong)司(si)逐(zhu)步(bu)由(you)兵(bing)工(gong)生(sheng)產(chan)轉(zhuan)為(wei)修(xiu)造(zao)鐵(tie)路(lu)機(ji)車(che)車(che)輛(liang)及(ji)路(lu)用(yong)配(pei)件(jian)。尤(you)其(qi)是(shi)中(zhong)華(hua)人(ren)民(min)共(gong)和(he)國(guo)成(cheng)立(li)後(hou)，國(guo)家(jia)先(xian)後(hou)數(shu)次(ci)投(tou)入(ru)資(zi)金(jin)對(dui)公(gong)司(si)進(jin)行(xing)改(gai)擴(kuo)建(jian)，使(shi)公(gong)司(si)成(cheng)為(wei)國(guo)內(nei)第(di)一(yi)家(jia)修(xiu)理(li)電(dian)力(li)機(ji)車(che)的(de)專(zhuan)業(ye)廠(chang)家(jia)。在(zai)此(ci)基(ji)礎(chu)上(shang)，公(gong)司(si)積(ji)極(ji)籌(chou)措(cuo)資(zi)金(jin)進(jin)行(xing)敞(chang)車(che)、漏鬥車、罐車三條生產線建設，同時致力於提高路用工程作業車新造能力。形成機車、貨車修造及工程作業車製造齊頭並進的生產格局。