A l'origine, la gare de Colmar ne disposait que d'une remise à deux voies et d'un pont tournant de 13 mètres pour garer les locomotives.

C'est lors de la construction de la ligne de Colmar au Rhin en 1878 qu'un dépôt vapeur digne de ce nom fut construit. Il comprenait deux rotondes desservies par des plaques de 13 mètres  encadrant une estacade à charbon. La demi-lune sud permettait de garer 16 locomotives; la demi-lune nord comprenait 4 voies ainsi que l'atelier de réparation des machines et des wagons.

Pour la construction de la nouvelle gare en 1907, le dépôt bénéficia d'important travaux d'agrandissement; le diamètre des plaques tournantes était porté à 20 mètres et la rotonde nord à 16 voies. Le parc à combustible avait une capacité de 2000 tonnes. Un accès à la rotonde nord avec une annexe pour le matériel à voie métrique est réalisé.

En 1925, les installations pour l'approvisionnement des machines en charbon sont modernisées et l'on construit des bâtiments pour le personnel.

En 1929, on améliore les installations d'eau. De 1931 à 1933, on édifie un chantier de décrassage des locomotives. En 1934, une nouvelle voie de sortie de dépôt avec fosse à piquer est créée.

En 1935, on crée un chantier de remisage, de graissage, de petit entretien et de ravitaillement des autorails.

En août 1939, près de 58 engins dont 7 à voie métrique (Kaysersberger Thalbahn) sont affectés au dépôt de Colmar.

A la fin de la guerre en 1945, après cinq bombardements aériens, le bilan fait apparaître que près de 10% des installations ont été détruites et le dépôt connaît un lent déclin jusqu'à l'électrification de 1957.

Aujourd'hui il ne subsiste qu'une partie de la rotonde sud, la plaque nord, le château d'eau et les bâtiments administratifs.