新中國成立之初，百廢待興，大規模的經濟建設在全國范圍內展開。一五期間（1953年-1957年），蘇聯對新中國工業領域有156個援建項目。項目涵蓋煤炭、鋼鐵、化學、裝備制造、航空、電子、船舶等重工業，使中國在短時間內建立起完整的工業體系，為中國工業的發展奠定了堅實的基礎。
1953年5月，根據中蘇合作協議，蘇聯在湖北地區援建一座大型機床廠。蘇方負責初步設計、提供主要生產廠房和核心動力設備，以及相關的設計施工圖。5月15日，一機部成立中南重型機床廠（武漢重型機床廠前身）籌備處，籌備處由多個部門組成，成員共58人。
經過多地的勘測采點，廠址最終確定在武漢武昌東湖湖畔答王廟，1956年4月20日，武漢重型機床廠正式破土動工。根據建設規劃，整個工程工期為四年，總投資1.5億元。
武漢重型機床廠的建設得到國家的高度重視，建設初期，一機部從沈陽、齊齊哈爾、上海、重慶、南京、濟南等地的20多個工廠抽調858名工程技術骨干支援武漢重型機床廠建設，他們與省建筑公司的同志一起并肩作戰。
建設期間，湖北省乃至全國的大型建設項目眾多，國家尚處于復蘇階段，因此非常艱苦，建筑材料短缺、專業人員短缺，但這些都阻擋不了建設者的建設熱情，將自身潛能發揮到極致。
武漢重型機床廠的建設一直牽動著毛主席的心，1956年6月初，毛主席來到武漢重型機床廠調研時強調：“及早抓住工人的培訓工作，使新生力量很快地成長起來，將來新老結合起來，床子開動了，你們就主動了”，主席的到來使建設者們熱情空前高漲。
武漢重型機床廠認真貫徹主席的話，當年在武漢地區招收1160名學徒工，使當時職工人數達到3683人。為了提高職工的專業素養，選派2100名職工到齊齊哈爾、沈陽、南京、無錫等地的機床廠進行培訓。另外選送80名后備干部、技術人員到蘇聯學習，同時還選送100多名青年職工到大中院校進行深造。
1958年6月20日，武漢重型機床廠完成建設，比計劃工期提前了一年半，比計劃預算節省1900萬元。1958年9月初，武漢重型機床廠正式生產。
武漢重型機床廠最初主要仿制蘇制產品，產品僅有5個系列17個品種。1957年武重生產的第一臺龍門刨床試制成功，1958年，第一臺龍門銑床試制成功，工廠逐漸步入正軌，1958年共生產各類機床217臺，其中金屬切削機床162臺，鍛壓設備55臺。
1960年，中蘇關系破裂，蘇聯撤走全部援華專家，武重廠只能自力更生，開始進行了近十年的擴建和續建，先后完成了恒溫車間、超重型機械加工裝配車間、鑄件車間、51車間（軍工產品車間）等14個生產車間。
改革開放的春風吹遍神州大地，市場格局和市場需求發生了改變，武漢重型機床廠開始開發數控機床，1984年，成功研制出CK52 40A型數控立式車床，這項成果提高了機床加工精度和性能，能夠加工形狀復雜、精度要求高的緊密零件。
1986年武漢重型機床廠下放到武漢市，1987年擁有職工9877人，廠區面積1874畝，1989年，被授予“國家一級計量單位”。
九十年代，先后研制出CK53-160型單柱移動式超重型數控立式車床、XK21 50型5米數控龍門鏜銑床，實現了由數控機床向加工中心、柔性加工單元、數控軋輥磨床技術升級，開始應用模塊化技術。
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1995年開始，武漢重型機床廠開始連年虧損，為了改變頹勢，企業制定了三年脫困攻堅目標，2000年扭虧為盈，此階段有職工4092人。為了順應市場發展趨勢，2001年11月6日，武重完成改制。
2010年，武漢市根據城市規劃，同時為武重營造良好的發展空間，將老廠整體搬遷到武漢市江夏區高新四路的佛祖嶺工業園。2012年，老廠區大部廠房被拆除，僅保留一座蘇式老廠門和鑄造車間沖天爐煙囪，被列入武漢市文物保護名錄。舊址被開發成現代住宅小區。
