一、机车类型

粤汉铁路通车初，使用的机车系美国玻德温（Baldwin）机车厂制造的，其中三连一头一尾轴式调车2台，三连一头轴式客货机车2台。车辆有15吨低边车、30吨低边车和高边车，后将部分低、高边车改为三等客车。民国9年，开始使用三连二头轴式客机车和四连一头轴式货机车。客车增加二等客车和头等客车；货车增加平车和专运生猪等活畜车辆。

抗日战争时期，侵华日军利用机车和车辆作为军需物资补给的运输工具，机车、车辆无多大改进。抗日战争胜利后，铁路交通运输恢复，机车类型增加，车辆吨位由15吨、30吨增至45吨。1949年初，境内仅岳阳机务段有蒸汽机车17台。

中华人民共和国成立初，仍使用旧式蒸汽机车。 60年代，淘汰美国蒸汽机车，配置苏联制造的蒸汽机车共49台，其中友好型（FD）36台、胜利型12台、KD型1台。1970年，京广铁路复线运输量增加，境内蒸汽机车数量和技术状况发生较大变化，共有蒸汽机车64台，其中苏制1757.75千瓦友好型52台、解放型(JF)调机车12台。1980年，机车增至71台，其中蒸汽机车友好型42台、前进型(QJ) 15台、解放型7台、部局备用机车3台、德国产内燃机车V100型4台，运行于路口铺机务点区间，调车作业机车配属于长沙机务段。1987年，岳阳至株洲干线区间，配属于株洲机务段的国产东风4型内燃机车，每天有32台在干线运行，其牵引定数为3300吨，罗马产ND2型内燃机车2台配属于长沙机务段，运行于路口铺机务点上调车作业。牵引定数为1500吨，另有少量蒸汽机车在干线及车站调车作业。1989年后，蒸汽机车全部淘汰，国产东风4型内燃机车每日有39台次在干线牵引运行，罗马产ND2型内燃机2台在路口铺机务点调车作业。1999年，岳阳机务段支配DF4型内燃机车50台、ND2型内燃机车16 台，共66台，担负岳阳北至株洲北间的货物列车牵引和汨罗、岳阳（南）、岳阳北、路口铺及临湘等站的调车作业和小运转任务。春运、暑运期间，还承担岳阳北至株洲间部分临客列车的牵引任务。路口铺、岳阳北站配有调配内燃机车3台，岳阳站2台，担负站内车辆调配任务，境内铁路干线实际配属有内燃机车72台。

二、机车使用及养护

机车使用  民国6年9月3日，武昌至岳州间开始通行工程单车。次年9月，武昌至长沙全线工程告竣，并与长株段接轨通车。25年9月2日，粤汉铁路武昌至广州间首次通行直达车。27年，侵华日军攻陷岳阳，机车运行掌握在侵华日军手中。34年8月，日军投降，各项铁路事宜开始恢复。岳阳机务段配属的蒸汽机车运行于粤汉铁路湘鄂线武昌至株洲区间内。

1949年7月，岳阳和平解放，岳阳机务段配属蒸汽机车17台，担负武昌至岳阳、岳阳至长沙北站区间的货运任务和岳阳至武昌、岳阳至株洲区间的客运任务；另担负株洲至湘潭的客货混合列车任务。1955 年，岳阳机务段接驶武昌至岳阳、岳阳至株洲区间客车运输任务，仍担负蒲圻至岳阳、岳阳至长沙北站区间货运任务，取消株洲至湘潭区间客货混合列车任务。 1957年，岳阳机务段接驶蒲圻至岳阳、岳阳至株洲区间客运任务。1970年，在岳阳机务段址迁移、京广复线通车运量增长情况下，机车牵引运行区间缩小，机车通车密度增大，1980年，岳阳机务段担负蒲圻至城陵矶、城陵矶至株洲区间客货运输任务。是年，开始租用配属株洲机务段的内燃机车运输。1989年 11月，京广铁路干线区间全部使用内燃机车。1995年，岳阳机务段担负岳阳北站至株洲北站区间货物列车牵引任务，同时承担汨罗、岳阳（南）、岳阳北、路口铺及临湘站的调车作业和小运转列车的牵引。桃矿专用线，云溪、岳化专用线、路口铺工业站、城陵矶工业站、洞氮工业站、岳阳市区内专用线、湖滨正大线、汨罗石油及外贸线等，均有内燃机车牵引货物运转，其中桃矿线为客货混合列车，牵引定数1500～3000吨。

机车养护  岳阳机务段前身为粤汉铁路湘鄂线岳州机车厂，位于岳州车站东侧。民国6年2月，机车厂机车库房建成，内铺设3轨道，能容纳12辆小型蒸汽机车检修。配备脚踏车床、手摇式钻床各1台。26年2月，《中国地方工业调查报告》记载，岳阳县有铁路机车厂1家，资本11.9万元，产值9.5万元，有车床1台，钻床2 台，主要修理车辆。岳阳被侵华日军占领时期，库房遭严重破坏，抗日战争胜利后，库房恢复。库房内4股道可容纳8台机车检修。库房增至5股道，其中第五股道为机车转头、上煤、上水线。北端左侧设置一木制煤台，系抬煤工作池，便于机车整备之用。

中华人民共和国成立后，岳阳机务段检修保养、机车整备、机车救援等设备逐渐增多。1970年7月，配属的蒸汽机车增至64台，维修养护的配套设施、技术方法和检测手段均有较大提高。燃料装备设备有苏制煤机、小三轮机动清灰车4辆、旧装载机1台、砂灯2个，实现上煤、清灰机械化和半机械化。年内，岳阳机务段迁入冷水铺。1971年4月，岳阳机务段自制 1125吨架车台，开始机车架修工作。次年，因设备能力所限停止，共架修机车11台。70年代后期，机车整修设施实行机械化操作，维修养护设备更先进。 1980年成为全省洗检能力最强机务段，洗检1台机车（不分修程大小）用时4天。80年代中期，每日能完成1台机车洗检工作。1990年，共有车库房11 栋，总面积5902平方米。其中洗修库房内有3股道，配置1个落轨台位和25吨落轨机1台。设有1台5吨双梁桥式行车起重机和1台60吨油压机。另有大型人字型中检棚、检修车间、运转大楼、燃料整备车间等。采用微机控制洗炉自动减温装置，实现减温自动化；利用可控硅中频装置加温熔化白合金及表面淬火；拥有超声波探伤仪、机车易熔塞浇铸自动调温设备，液压伸缩式拉车机、涨圈热定型装置、接地检测仪、远红外线恒温箱、超声波清洗器、汽灌端面旋削机等。1999 年，岳阳机务段有机械动力设备168台，检修车库1个，段管线26条4574米，设有运用、检修、救援、燃料4个车间。完成机车运行769.41亿公里，总重吨162.67亿公里。