Longtemps, les ouvriers des ateliers ont constitué l’effectif cheminot le plus important. Celui-ci diminue toutefois progressivement avec la mécanisation des moyens de production et la standardisation du travail.
Les ateliers chargés de la construction du matériel ferroviaire emploient des ouvriers formés à la mécanique, la chauderie, la fonderie ou la menuiserie. À partir de la Seconde Guerre mondiale, les ateliers de la SNCF cessent de produire du matériel neuf. La construction des locomotives, voitures et wagons se fait désormais exclusivement au sein de grandes entreprises de construction mécanique (par exemple Fives-Lille).
L’entretien quotidien du matériel s’effectue en parallèle dans des dépôts situés le long des voies. Là aussi, la modernisation change les pratiques : l’apparition des locomotives électriques après-guerre nécessite moins de préparation et de réparation.