Железнодорожное локомотивное депо Тюмень было построено в 1887 году и стало первым в Зауралье. С этого момента и начинается его история. Сначала это были мастерские на тупиковой станции Тюмень, в которых промывались паровозы. В 1910 году при строительстве железной дороги на Омск началось сооружение веерного депо, которое используется и сейчас для проведения технического обслуживания ТО-3 и текущего ремонта ТР-1 тепловозов ТЭП70 и ТЭМ18ДМ. Кроме того, в здании веерного депо расположен ремонтно-заготовительный участок.
В 1936 году был построен и запущен в эксплуатацию цех тёплой промывки тепловозов и положено начало строительства нового прямоугольного депо. В 1944 году был построен цех подъёмочного ремонта паровозов с заготовительным и вспомогательными цехами.
В 1958 году Свердловским проектным институтом «Уралгипротранс» был разработан двухлетний план реконструкции депо с учётом его полного перехода на обслуживание и ремонт тепловозов, а в 1960 году реконструкцию завершили с возведением электромашинного, буксово-роликового и дизель-агрегатного цехов и цеха реостатных испытаний.
Важным событием ознаменовался 1964 год. 2 января в парк депо Тюмень поступили первые пассажирские тепловозы ТЭП-60. Тот факт, что коллективу Тюменского депо была поручена эксплуатация нового тепловоза, свидетельствовал о признании его технической зрелости и искусства в вождении тепловозов.
В 1965 году в депо начал осваиваться подъёмочный ремонт тепловозов ТЭП-60. С целью сокращения простоя в ремонте впервые на сети дорог был освоен крупноагрегатный метод ремонта, который охватил все цеха в проектировании и изготовлении технологического оборудования силами вновь созданного экспериментального цеха. 
Следующий этап в развитии депо начался в 1960 году, когда стартовала разработка нефтегазовых месторождений на севере Тюменской области и развернулось строительство железнодорожной линии Тюмень – Тобольск протяжённостью 222 километра.
С ростом объёма перевозок на север тепловозы ТЭ-3 не обеспечивали пропускной способности Тюменского отделения, поэтому в марте 1973 года им на смену начали поступать тепловозы 2ТЭ116. На станции Войновка был сдан в эксплуатацию пункт технического осмотра локомотивов. В эти же годы началась электрификация участка Богданович – Называевская. В 1980 году на станцию Тюмень прибыл первый электровоз.

The Tyumen railway locomotive depot was built in 1887 and became the first in the Trans-Urals. From this moment its story begins. At first, these were workshops at the dead-end Tyumen station, in which steam locomotives were washed. In 1910, during the construction of the railway to Omsk, the construction of a fan depot began, which is still used today for maintenance of TO-3 and routine repairs of TP-1 diesel locomotives TEP70 and TEM18DM. In addition, a repair and procurement site is located in the building of the fan depot.
In 1936, a workshop for the warm washing of diesel locomotives was built and put into operation, and the construction of a new rectangular depot began. In 1944, a workshop for the lifting repair of steam locomotives with procurement and auxiliary workshops was built.
In 1958, the Sverdlovsk Design Institute "Uralgiprotrans" developed a two-year plan for the reconstruction of the depot, taking into account its full transition to the maintenance and repair of diesel locomotives, and in 1960 the reconstruction was completed with the construction of electric, axle-roller and diesel-aggregate workshops and rheostat testing workshops.
The year 1964 was marked by an important event. On January 2, the first TEP-60 passenger locomotives arrived at the Tyumen Depot park. The fact that the team of the Tyumen depot was entrusted with the operation of a new locomotive testified to the recognition of its technical maturity and skill in driving locomotives.
In 1965, the depot began to master the lifting repair of TEP-60 locomotives. In order to reduce downtime in repairs, a large-unit repair method was mastered for the first time on the road network, which covered all workshops in the design and manufacture of technological equipment by the newly created experimental workshop.
The next stage in the development of the depot began in 1960, when the development of oil and gas fields in the north of the Tyumen region started and the construction of the Tyumen – Tobolsk railway line with a length of 222 kilometers began.
With the increase in the volume of traffic to the north, TE-3 locomotives did not provide the capacity of the Tyumen branch, so in March 1973, 2TE116 locomotives began to replace them. A locomotive technical inspection point was put into operation at the Voynovka station. In the same years, the electrification of the Bogdanovich – Zyvaevskaya section began. In 1980, the first electric locomotive arrived at the Tyumen station.