长沙机务段始建于清宣统二年十二月十九日（1911年1月19日），正式建段于民国35年（1946年7月），经历清末、民国、新中国三个时代，迄今100多年历史。长沙机务段设在长沙市，具体地址变迁3次，有4处。现址的长沙机务段，地处长沙市雨花区桂花村东侧，车站南路998号，京广铁路K1569+263m处西侧，长沙车站南面。

根据广铁集团机务生产力布局调整的要求，拟对长沙机务段的功能定位调整，取消该段内燃中修功能，保留内燃小辅修功能。将既有中修配套房屋进行功能置换或直接拆除，通过总体规划布局新建调度生产综合楼、职教楼、检修技术楼、运用综合楼、整备质检楼、生活配套房屋及道路绿化，同时对既有生产厂房外立面进行轻度装饰，使之与环境协调统一。

本工程规划总面积11.4公顷，规划总投资1.6亿元，其中一期工程为生产办公区改造，新建运用综合楼、整备质检及检修技术楼，总建筑面积1.2万平方米。