永济电机厂始建于1969年，是在“三线建设”背景下，为满足铁路牵引动力发展需求而建立的。当时，第一机械工业部所属电机制造厂提供的电机数量无法满足铁路发展需要，因此选址永济建厂。其建设得到了来自北京、湖南田心、山西太原和大同等地人员的支援，湖南田心派出几百名“精兵强将”，成为建厂的第一支“军团”。

1969年3月，第一批工厂建设者抵达永济，在乱石滩上扎根建厂。10月，周恩来总理指示“永济电机厂上马要快，快，快”。

1970年9月，永济电机厂首台4000马力内燃机车主发电机在简易厂房试制完成，标志着工厂正式投产。1971-1974年，经过五年建设，永济电机厂基本建成并开始小批量生产，当年生产电机160台。

此后，工厂不断发展壮大，逐渐成为我国重要的铁路牵引电传动装置研制企业，为中国铁路的发展提供了大量的电机和电控装置。1997年，永济电机厂划归中国北方机车车辆工业集团公司，成为中国北车集团的重要成员。

2007年4月18日，装配永济电机厂产品的首批“和谐”型大功率交流传动电力机车担当了我国第六次铁路大提速的主型机车。

2015年12月31日，永济新时速电机电器有限责任公司正式更名为“中车永济电机有限公司”。2021年8月，中车永济电机公司自主研制的新型10.XMW海上永磁风力发电机在山东东营成功下线。2023年5月，入选国务院国资委公布的“科改企业”名单。