1898年，晚清政府在修筑沪宁铁路的同时，为了使沪宁铁路有一个制造、检修铁路机车车辆的工业基地，建造了吴淞机厂（南车戚墅堰机车有限公司前身）。

1936年，日本入侵上海，当时的国民政府出于国防考虑，将吴淞机厂迁至常州戚墅堰，并更名为戚墅堰机厂，为常州第一个大型近代化工厂。

1937年，常州及戚墅堰机厂被日军侵占，戚墅堰机厂更名为武进工场，1938年12月又更名为常州工场。

1945年，日军投降，工厂恢复戚墅堰机厂原名，归属京沪区铁路管理局管辖。

1949年，戚墅堰机厂更名为戚墅堰铁路工厂。

1953年，戚墅堰铁路工厂更名为戚墅堰机车车辆修理工厂。

1958年，戚墅堰机车车辆修理工厂更名为戚墅堰机车车辆工厂。

2000年，中国机车车辆工业与原铁道部脱钩，戚墅堰机车车辆厂划归中国南方机车车辆工业集团公司，更名为中国南车集团戚墅堰机车车辆厂。

2007年，戚墅堰厂一分为三，一是成立南车戚墅堰机车有限公司；二是成立长江公司常州分公司；三是存续企业。

2008年，南车戚墅堰机车有限公司正式按照新的组织架构运行。

2015年9月份，由原中国南车集团公司和中国北车集团公司重组合并而成的中国中车集团公司正式宣告成立，公司更名为中车戚墅堰机车有限公司。