1958年，郑州铁路局洛阳配件厂建成。1969年，与牡丹江机车厂分迁机构组建成立铁道部洛阳机车厂。位于河南省洛阳市瀍河回族区启明东路2号，地处陇海、焦枝铁路干线交汇处，交通便利。当时职工们发扬艰苦创业精神，边搬迁、边基建、边生产，当年就完成检修机车30台。上世纪70年代末80年代初，以高中锋温建国领衔的机车厂篮球队在全市职工联赛中成绩优异。同时，机车厂围棋也培养出了国手周鹤洋，在国内国际大赛屡创佳绩。此外，工厂的业余文化生活丰富，如元宵节放烟火等活动，吸引众多人参与。

2008年吸收合并南车襄樊机车有限公司成立新的南车洛阳机车有限公司。2017年，与中车株洲电力机车有限公司实施业务重组。 公司总部位于洛阳，有洛阳和襄阳两个修造基地，占地面积100多万平方米，员工3300余人，工程技术人员320余人，技师、高级技师500余人，注册资金6.39亿元，总资产30.18亿元。

具有东风系列25种内燃机车、韶山系列11种直流电力机车检修资质，并已获取HXD1、HXD1C、HXD1D、HXD1B型电力机车C6修检修资质，形成了完整的检修产业链和产业布局。轨道工程装备制造业务融入中车株机公司产业链，具备工程机械整机和转向架等大部件制造能力，产品涵盖钢轨探伤车等各种铁路车辆；开展异地机车、工程车维保业务，配有公铁两用探伤车为客户提供钢轨探伤服务等。是国内检修机车品种最多、客户分布最广、市场占有率最高的专业化大型铁路机车检修、工程机械车辆制造及维保服务企业，是中国最大的铁路轨道交通装备维保服务企业，也是中国新兴的铁路工程机械制造企业。