南口厂始建于1906年。

1906 年8月(光绪三十二年七月),京张铁路第一段工程(丰台至南口段)接近完工时,以詹天佑为首的工程技术人员为适应维护路务的需要,决定在沿线建立装修机、 客、货车的工厂,认为厂址设在南口较为适宜。在南口城西南一块荒地上,用刺线围了个圈,用木板、铁皮盖了几间大棚,南口机车车辆机械工厂(前身)就这样诞 生了。当时命名为京张制造厂,隶属邮传部京张铁路总局。

1906年9月30日(光绪三十二年八月十三日),京张铁路第一段工程(丰台至南口)竣工通车,修筑时间不到一年。

1909年9月24日,京张铁路全线通车。旧历十月二日在南口举行盛大的通车典礼。至此,我国第一条国有铁路诞生了。

1910年3月(宣统二年二月),京张制造厂更名为南口机车厂,仍隶属京张铁路总局管辖。

1916年11月,南口机车厂改称南口机厂(沿用至1949年解放),1920年隶属京绥铁路管理局机务处管辖。

1928年,国民政府成立铁道部,南口机厂归平绥铁路管理局机务处管辖,全称为:平绥铁路南口机厂。

1937年8月初,日本侵略军占领南口。南口机厂归满铁北支事务局北京铁道事务所管辖。1938年南口机厂隶属张家口铁路局。

1946年3月1日,国民党交通部设立全国各区铁路管理局,南口机厂隶属设在北平的平津区铁路管理局。

1949年2月,中国人民解放军军事管制委员会平津铁路管理局接收南口机厂。

1950年,南口机厂改名为南口铁路工厂,隶属天津铁路管理局。

1952年4月,改名为南口机车车辆修理工厂,隶属铁道部机车车辆修理局。

1953年4月,工厂改名为南口筑路机械修理工厂,隶属铁道部新建铁路工程总局机械筑路工程公司。

1953年11月,铁道部对各机车车辆工厂在生产结构上进行了改革性的调整,实行产品专业分工,南口工厂转为配件生产专业工厂,改名为南口配件制造工厂,隶属铁道部机车车辆工厂管理总局。

1960年,改名为南口机车车辆机械工厂,仍隶属铁道部机车车辆工厂管理总局。

1970年,厂名改为交通部南口机车车辆机械工厂,隶属交通部。

1975年,厂名改为铁道部南口机车车辆机械工厂,隶属铁道部工业总局。

1986年,铁道部工厂管理局改组为中国铁路机车车辆工业总公司,代行行政管理职能,工厂隶属该总公司。

1990年,工厂晋升为国家二级企业,1993年被划定为国家大一型企业,并步入“中国500家最大交通运输制造企业”。

1994年3月,工厂改名北京南口机车车辆机械厂。组建“北京南口铁路轴承公司”,将原五个轴承车间、轴承技术处等相关处室、职能划归轴承公司管理,轴承公司模拟市场运作。

1996年,工厂与瑞典SKF公司成立合资公司即“北京南口斯凯孚铁路轴承有限公司”。对原辅助、制备车间实行公司管理机制,实施“精干主业,分离辅助,剥离后勤”的方针。

1999年,工厂体制改革,成立五大公司。工厂通过ISO9002和ISO9001国际质量认证。

2000年9月,中国铁路机车车辆工业总公司与铁道部脱钩,成立南北两大集团公司,隶属国家企工委管理。北京南口机车车辆机械厂隶属中国北方机车车辆工业集团公司。

2001年,工厂深化体制改革,确定综合厂和工模具公司为改制试点单位,制定公司改制工作步骤和进度安排。

2002年12月29日,根据中国北方机车车辆工业集团公司批复,经北京市工商行政管理局昌平分局登记注册,正式启用“中国北车集团北京南口机车车辆机械厂”企业名称。取得北京新世纪质量认证中心ISO9001:2000版换版认证证书。

2003年,撤销配件公司、物资公司,成立十二部一室。铸造分厂、南德公司、医院改制、分离分立,挂牌运行。

2004 年,厂属经联厂、福利厂、锻造车间、综合加工厂等11个单位改制、分离分立,模拟市场运作。南德建筑工程公司等单位改制方案得到国资委批复。工厂取得国际 认证机构埃尔维认证公司颁发的质量管理体系和环境管理体系国内、国际认证证书及职业健康安全管理体系国内认证证书。

2005年,工厂以943.44分通过安全质量标准化一级企业复评,成为北京市第3家、集团公司第4家、全国第37家安全质量标准化一级企业。

2006年,工厂以58分通过阿尔斯通资质认证,成为阿尔斯通B级供货商,并通过阿尔斯通CBC产品项目确认。工厂与德国克诺尔公司签订合资合同,成立合资公司既“克诺尔·南口供风设备(北京)有限公司”。工厂中小学划归昌平区政府。

2007 年,根据中国北方机车车辆工业集团公司整体改制上市工作部署,中国北车集团北京南口机车车辆机械厂的主业资产、人员全部无偿划转至北京南口轨道交通机械有 限责任公司(简称南机公司)。8月1日,“北京南口轨道交通机械有限责任公司”名称正式启用。所属北京南口铁路医院协议移交昌平区政府。

2008年,存续企业(中国北车集团北京南口机车车辆机械厂)根据中国北车股份公司整体上市工作部署,所属北京南口南机机电设备有限责任公司全部资产无偿划入北京南口轨道交通机械有限责任公司,完成资产移交。

2009年,公司成立铁路道岔生产项目指挥部,完成北车(北京)轨道装备有限公司工商登记注册,领取企业法人营业执照。完成家属区供水系统移交地方工作。

2010年,公司结合生产经营实际,完成技术中心、市场营销部、有关生产单位等10个组织机构职能调整,进一步理顺职能、明确职责。