蒸汽机车的修理主要由铜陵机车工厂承担。1970年3月，经铁路部批准，由上海铁路局筹建，机车工厂动工兴建。1972年6月，铁道部决定将戚墅堰机车车辆厂的蒸汽机车车修理部分迁往铜陵机车工厂。初步设计年生产能力为修理机车150台，1974年扩大原设计能力为年修理200台。1975年12月投入生产。
根据设计要求，铜陵机车厂主要承担蒸汽机修理和路用配件生产的业务。从1976年1月正式投产到1980年底，共完成修理机车634台，平均年生产增长率为44.87%，其中最高年修量为185台，检修机车主要是FD型和KD7型。
1981年以后，机车修理进入新的发展时期。随着国家机车牵引动力发展，部分老式机车逐步淘汰，铜陵机车厂的机车修理也不断转向新品种。1981年至1982年，完成新造“上游”型机车5台，为年计划的102.9%；检修机车一等品率为94.5%；完成供外合同率为100%；完成工业生产总值达1640.5万元。1985年，机车修理能力达到扩建时的设计平水。完成修理机车200台；检修机车一等品率为97.2%；生产配件50160件(套)；完成工业生产总值1862万元，为计划的120.1%。
从1981年到1985年，共完成修理蒸汽机车916台，检修机车主要是QJ型(四轴)和KD7型。业务范围涉及上海、南昌、广州、郑州、济南和武汉等6个铁路局及部分厂矿单位。修理机车有FD、F9、KD7、SL12、XK2、QJ、JS等８种型号。
在保证努力完成主要产品机车修理计划，做到快出车、出好车的同时，铜陵机车工厂注意发挥本单位制备系统冷、热加工生产能力的优势，于1981年提出了“稳机车、上配件”的经营指导思想，坚持自立更生，艰苦奋斗的精神，积极组织新产品试制生产。先后制造出承载鞍、安全阀、逆止阀、放水阀、电气联结器、客车逆变器等产品。1976～1980年，共生产供外配件22672件(套)，创产值701.27万元，1981～1985年，共生产配件212807件(套)，创产值1963.5万元，前后五年的配件产量、质量、分别增加8.4倍和1.8倍。在工厂总产值所占的比重长期保持在25%以上，产品方向逐步由小规模加工蒸汽机车和车辆配件转向批量定点生产内燃机配件，成为铁路系统重要供货单位之一。
伴随着生产的发展，铜陵机车工厂的科技工作也有较大的进步，自1976年投产以来，共实现技术革新项目2375项，其中较大项目的211项。1981年以后，引进与推广应用新材料、新工艺、新技术、新设计的“四新”项目44台。
全厂设有20个车间，分为厂修、制备和后方三大系统。
一、厂修系统
厂修系统是工厂主要产品蒸汽机车厂修的联合体。1975年，主要配套工程基本建成。1976年投入生产后，厂修系统设解体、锅炉、部件、煤水车、组装5个车间。1个负责机械设备维修的独立工段。到1985年，厂修系统设有解体、锅炉、机械、走行、附件、车架、机车、煤水车8个车间，共有固定资产设备371台，厂修系统从1976年投产到1985年底，共修理蒸汽车1559台(其中局修5台，期末保有量5台)，完成新造机车5台。1985年完成机车修理200台(包括期末保有量的5台)，达到扩建时的设计能力。

二、制备系统
制备系统是为蒸汽机车修理制造备件的生产系统，也是工厂承接路用配件，开发新产品的生产基地，现有铸钢、铸铁、锻压三个热加工车间和两个冷加工配件车间。拥有设备354台，约占全厂设备总数的23.76%。
1970年底，该系统的铸铁和锻压两个车间建成投产。以后，其他各车间相继建成投产。1975年底，第一台蒸汽机车厂修开工，制备系统各车间开始生产机车厂修零件。铸钢、铸铁车间分别负责铜质、铁质零部件毛坯的铸造加工、锻村车间负责机车弹簧修造和机车配件毛坯的锻压加工，配件车间负责将上述车间生产的毛坯加工成半成品、成品。
制备系统的生产能力远远大于厂修系统(厂修系统年修理机车195台，基本在饱和状态)。制备系统的铸钢车间年产钢水1万吨，是厂修系统年需钢水量800吨11.5倍。铸铁车间的现有生产能力1700吨，大于计划的0.7倍，锻压车间现有生产能力1800吨，大于计划的0.8倍。
1980年以后，制备系统积极生产路用配件，并组织新产品试制。先后制成地铁小钢轮2000余只。轴1000根，生产的新产品承载鞍，各项技术指标均达国际先进水平；安全阀在铁路部举办的质量比赛中获第一名；活塞销获1985年安徽省优质产品称号。
三、后方系统
后方系统是配合工厂生产的服务系统，现有机修、工具、动力、建筑、制材、运输等６个车间和１个火车站。有设备584台。主要负责全厂机械设备的大修，常用工具和部分专用工具的制作等。1978年4月，自行设计制造的用于加工长台号为1000吨的油压机１台。9月试制成功集装厢、经铁道部鉴定，质量合格，1979年完成100只。