太原鐵路機械學校創建于1949年8月，是一所與共和國一同誕生并成長的中專學校，學校因鐵路而生，隨鐵路事業發展而興。建校以來，學校始終堅持社會主義辦學方向，根植鐵路辦特色專業，對接需求育技能人才，堅持“辦學不離軌、育人不離道”的辦學宗旨，堅持立德樹人根本任務，為鐵路和地方建設精心培養了10萬余名專業技術人才。學校是山西省教育廳直屬的全日制國家級重點中等職業學校，首批國家中等職業教育改革發展示范學校，山西省中等職業教育管理五星級學校，山西省現代學徒制試點學校。2021年，學校成為山西省高水平中等職業學校建設學校。

2021年，太原鐵路機械學校與山西省工貿學校重新組建了太原鐵路機械學校。學校位于山西省太原市小店區塢城東街20號，分為塢城校區和羅城校區。校園占地面積210畝，建筑面積11.6萬平方米，固定資產總值2.4億元，是目前山西省內辦學規模最大的鐵路中等職業學校。學校師資力量雄厚，現有教職工388人，其中專任教師322人，專任教師中高級職稱153人，具有碩士學位的教師98人，“雙師型”教師達到83%。