北京
1912年，吉长铁路全线通车。为保障蒸汽机车的运用、检修与整备，吉林机务段随之设立，主要承担吉长铁路的机车运维任务。
1927年，吉海铁路工程局成立，下设黄旗屯、朝阳镇两座机务段。1931年“九一八”事变后，吉林城沦陷，吉海铁路遭日寇劫夺，线路强行接入吉林站。1932年，原矩形机车库被改建为扇形车库，检修线由3条扩至15条。此后历经多次扩建，段内检修能力显著提升。
新中国成立后，吉林机务段先后隶属吉林铁路局、沈阳铁路局。1983年吉林铁路局撤销并入沈阳铁路局后，该段改为局直属段。2009年，借吉林站改扩建及生产力布局调整之机，机务段整体迁至棋盘街新厂区，并相继整合原长春、图们、新站、泉阳机务段，由此形成如今规模宏大、功能完备的综合机务段格局。
全段现有干部职工近8000人，配属各型机车300余台，总牵引运营里程逾3400公里，跨辽宁、吉林、黑龙江三省39个县市，辐射图们、集安等国际口岸站。段内棋盘检修库具备年小辅修千余台的能力；下辖长春、棋盘、图们三个整备车间，共同构筑起沈阳局“大整备”格局的东部网系，日均整备机车约300台。
机车装备方面，货运主力为和谐5型6000马力大功率内燃机车，部分区段辅以东风8B、东风4C型内燃机车担当重载及小运转任务；客运牵引主力则为东风11型及东风11G型准高速内燃机车。
运输交路覆盖京哈、沈吉、长图、拉滨、吉舒等干支线，主要承担旅客列车、货物列车的牵引任务，以及吉林、图们、长春等枢纽的调车作业。
从1912年仅有寥寥数台蒸汽机车的简陋段舍，到如今拥有现代化检修库房与先进大功率内燃、动车组值乘能力的综合机务段，吉林机务段见证了东北铁路的沧桑巨变。
一代代"吉段人"秉承严谨务实的铁路传统，常年战风雪、保畅通，为中国北东部铁路网的客货运输安全正点提供了坚实动力保障。
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