В 1863 году, когда железнодорожная линия Москва-Саратов достигла Коломны, военный инженер Арманд Егорович Струве получил подряд на строительство моста через Оку и построил для этого на левом берегу временные мастерские.
Так было положено начало одному из крупнейших в России машиностроительных предприятий. Первое время своего существования завод специализировался на строительстве конструкций мостов. Раньше такие конструкции закупали за границей.
В 1865 году началось строительство вагонов для железных дорог, а в 1869 году из ворот завода вышел первый российский грузовой паровоз. До революции завод оставался одним из ведущих производителей локомотивов. В дальнейшем на заводе было освоено производство судов, дизельных двигателей, в 20-е годы XX века началось производство сельскохозяйственной техники и трамвайных вагонов (известных «БФ»).
В 1930 году выпущен первый советский тепловоз, а в 1932 начался выпуск электровозов ВЛ и ПБ.В военное время завод, как и многие машиностроительные предприятия СССР, выпускал военную технику, боеприпасы, бронепоезда и танки. После войны завод производил самый массовый грузовой паровоз «Л», спроектированный главным конструктором завода Л. С.Лебедянским.
Среди  самых массовых локомотивов, выпущенных на Коломенском заводе — пассажирские тепловозы ТЭП60 и ТЭП70, до сих пор находящихся в эксплуатации на железных дорогах России и в странах бывшего СССР.
Сейчас основной продукцией Коломенского завода являются дизельные двигатели и энергетические установки различного назначения, электровозы , тепловозы .