При організації ХІІТу у 1930 році в числі перших кафедр була створена кафедра «Паровозне господарство». На початку 1936/37 учбового року за наказом начальника інституту №286 із складу цієї кафедри була виділена у самостійну кафедра «Організація ремонту рухомого складу», керівником якої став інженер В.Я. Журавльов.

У 1942 році кафедра була перейменована у кафедру «Організація виробництва на паровозоремонтних заводах», завідуючим якою призначено професора А.І. Довженко, а в 1943 році ця кафедра була перейменована в «Ремонтні заводи».

Кафедра паровозне господарство теж була перейменована у кафедру «Експлуатація рухомого складу», завідуючим якої став доцент І.А. Потапов.

У вересні 1956 року ці обидві кафедри були поєднані у одну з назвою «Експлуатація та ремонт рухомого складу». першим завідуючим якої став доцент М.Я. Франков.

З 1986 до 2017 року завідуючим кафедри був академік ТА України, доктор технічних наук Е.Д.Тартаковський. З 2017 року завідуючим є доктор технічних наук В.Г. Пузир.