Предшественниками кафедр, выпускающих в настоящее время специалистов по проектированию и эксплуатации подвижного состава, были кафедры механики, развивавшиеся с 1817 года.

В 1890 году был составлен новый учебный план, по которому студенты изучали механику и связанные с ней прикладные дисциплины в течение всего периода учебы, то есть с 1 по 5 курсы. Кафедра «Практическая механика» разделилась на пять самостоятельных, в их числе была создана кафедра «Паровые машины», руководителем которой был профессор А.Д. Романов. А позже от нее отделилась кафедра, получившая название «Подвижной состав и тяга поездов». Эта кафедра и является родоначальницей кафедр современного Механического факультета ПГУПС «Локомотивы и локомотивное хозяйство» и «Вагоны и вагонное хозяйство».

В начале XX века специалисты по подвижному составу обучались на Сухопутном факультете, на кафедре «Тяга и тяговое хозяйство». В 1929 году был создан Тяговый факультет, деканом которого был назначен профессор Д.Н. Дьяков. В состав факультета вошла вновь созданная кафедра «Вагоны» (зав. кафедрой профессор В.В. Колчев).

В 1954 году была проведена очередная реорганизация и слияние кафедр, в результате чего появилась кафедра «Вагоны и вагонное хозяйство», которую возглавил доцент И.И. Челноков — крупнейший специалист в области динамики и прочности вагонов своего времени. Им опубликовано более 250 научных трудов, на его разработки и изобретения выданы 52 авторских свидетельства и 7 патентов.

В 1959 году под руководством И.И. Челнокова начинает работать научно-исследовательская группа, преобразованная в 1960 году в отраслевую научно-исследовательскую лабораторию «Динамика вагонов» МПС СССР. Лаборатория внесла существенный вклад в развитие скоростного движения на железных дорогах. С участием работников лаборатории созданы скоростные поезда РТ-200, ЭР-200, «Сокол», решены многие задачи улучшения ходовых качеств грузовых и пассажирских вагонов.

Продолжателем дела И.И. Челнокова стал его ученик и сподвижник д.т.н., профессор М.М. Соколов, заведовавший кафедрой «Вагоны и вагонное хозяйство» с 1979 по 1986 г. Он создал общую методику расчёта систем рессорного подвешивания вагонов, разработал параметрический ряд специализированных вагонов, различные типы тележек, опубликовал более 250 научных трудов, в том числе учебники, монографии, публикации в отечественных и зарубежных журналах, авторские свидетельства.

В 1986 году коллектив кафедры «Вагоны и вагонное хозяйство» возглавил д.т.н., профессор Юрий Павлович Бороненко. Под его руководством кафедра ведет работу по созданию инновационного подвижного состава, методов его ремонта и эксплуатации.