日治大正8年（1919）12月16日，臺東製糖株式會社開始營運窄軌糖業鐵道，路線為臺東到里壠（關山），臺東舊站機關車庫約為同年時興建，為半木造結構，屬日式建築。車庫本身為地上一層建築，牆體為磚造，保留完整蒸汽火車的維修保養空間；一樓採挑高設計，RC結構，山牆面為火車頭出入口，無門。屋架為梯形桁架，屋頂為木造，兩坡流水，中央凸起太子樓、兩側設置窗戶，以利排放蒸氣及通風；車庫內挖深，再以水泥柱支撐鐵軌，以利維修。廢站後拆除車庫內鐵軌，僅留下水泥柱及工作臺，成為獨特的展示空間。