1881年，中国最早的机车车辆制造厂成立，中国第一台机车“龙号机车”诞生。

1949年，铁道部厂务局成立。

1966年，铁道部厂务局改组为铁道部工厂总局。

1975年，铁道部工业总局组建成立。

1986年，中国铁路机车车辆工业总公司组建成立。

2000年，中车公司与铁道部脱钩，分别组建中国南车集团公司、中国北车集团公司，归属国务院国资委领导和监管。

2002年，中国南车集团正式注册成立。中国南车旗下株州电力机车有限公司获得12台出口乌兹别克斯坦的电力机车订单。中国北车长客股份引进日本跨座式单轨技术，填补了国内相关领域空白。

2003年之后，中国南车青岛四方、中国北车长客股份和唐车公司先后从日本川崎重工、法国阿尔斯通和德国西门子引进技术，联合设计生产高速动车组。

“复兴号”中国标准动车组首发

2004年，中国南车时速200公里动车组技术引进、消化、吸收拉开序幕。

2006年，首列国产化CRH2型动车组在中国南车下线。中国北车长客股份取得了向澳大利亚出口626辆双层不锈钢客车的大订单，是中国第一次向发达国家出口轨道车辆产品。

2007年12月，中国南车股份有限公司成立。3月，中国第一列国产化动车组CRH5“和谐号”在中国北车长客股份整列编组下线。(www.daowen.com)

2008年3月，中国北车长客股份在京签订出口中东455辆地铁车和160辆双层客车合同，成为当时中国国内最大的机车车辆出口合同。中国南车海外订单达到5.7亿美元，获得哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦等国出口电力机车订单共94台。6月，中国北车股份有限公司成立。8月，中国南车分别在上海证券交易所和香港联交所上市。高速列车系统集成国家工程实验室落户中国南车。

2009年，中国南车海外订单攀升到12.8亿美元。HXD1C型7200千瓦六轴电力机车在中国南车下线。中国南车被科技部、国资委、中华全国总工会联合命名为“创新型企业”。12月，中国北车在上海证券交易所上市。内地第一个为香港特别行政区研制的地铁车辆项目正式签约，长客股份公司将为香港研制10列共计80辆国际一流的地铁客车。这标志着内地企业首次成功打入高端城市轨道车辆市场，具有里程碑意义。

2010年，中国南车CRH380A型高速动车组批量投入运营。5月，中国北车长春轨道客车股份有限公司高速车制造基地一期工程在长春竣工，是当时世界上规模最大、设施先进、配套完备的高速车制造基地。

2012年，中国南车代表绿色智能发展方向的储能式轻轨列车原型车下线。

2014年5月，中国北车在香港联交所上市。12月30日，南车北车发布重组公告，中国南车与中国北车进行合并。合并双方拟定中文名称为中国中车股份有限公司，简称“中国中车”。

2015年6月，中国中车在上海证券交易所和香港联交所上市。7月，中国中车宣布获史上最大地铁订单。11月，中国中车出口欧洲的首列动车组在马其顿成功开跑。12月，中车生产的巴西里约地铁4号线项目15列90辆“奥运地铁”正式投入运营。

2016年3月，中国中车获得芝加哥846辆地铁订单，占到芝加哥全部运营地铁车辆的一半，中车还将继春田工厂之后在美国当地建设第二个工厂。随后，中国中车及旗下南京浦镇车辆有限公司与德里地铁公司签订诺伊达地区地铁线车辆采购合同，合同总额达1.09亿美元，约合人民币7.25亿元。8月，中国中车集团公司在“2016中国企业500强”中排名第53位。11月，国家重点研发计划“先进轨道交通”重点专项“时速400公里及以上高速客运装备关键技术”项目正式启动，开启了我国时速400公里跨国联运高速客运装备的新一轮研发工作。世界品牌评价机构Brand Finance发布的《世界品牌五百强》中，中国中车排名第179位。

2017年7月12日，中国中车集团有限公司获国资委2016年度经营业绩考核A级。

2018年8月，中国中车宣布拟以约4.08亿元向中国中车集团转让中车北京二七机车有限公司100%股权。剥离后的二七机车将转型为以文创为主体的科技文化创新城。12月，中国中车在美国本土制造的首列波士顿地铁车辆下线。

2019年7月，《财富》发布2019世界500强榜单，中国中车排名359位。在2019中国制造业企业500强榜单中，中国中车排名第29位。