С пуском в 1874 году Либаво-Роменской железной дороги и в 1888 году участка Кременчуг — Бахмач на станции Ромны было построено паровозное депо с тремя путями на девять паровозов, а также мастерские, поворотный круг, водоснабжение. Депо могло ремонтировать 20 паровозов и 40 вагонов в год. Дата пуска депо в эксплуатацию — 1875 год.

Паровозы в депо Ромны эксплуатировались вплоть до поступления в 60-х гг. ХХ в. тепловозов. Последними паровозами, которые обслуживали тяговые плечи роменского депо были Эр. Два представителя этой серии до 2006 г. ржавели на деповских путях: Эр798-37 (постройки завода Маваг, Венгрия, 1953 г.) и Эр774-29 (тот же завод, 1954 г.). В качестве памятника в депо установлена передняя часть от СО17 (без номера) на бегунковой тележке.

В 60-е гг. участки Полтавского отделения ЮЖД переводятся на тепловозную тягу. В депо Ромны поступают грузовые тепловозы ТЭ3, а позже — пассажирские ТЭП60 (последних поступило 10 машин). В 1985 году в депо начали приходить более мощные грузовые локомотивы — тепловозы 2ТЭ116. Судьба тепловозов ТЭ3 печальна: практически все машины этой серии, работающие в депо Ромны, были порезаны в металлолом. ТЭП60 также постепенно стали исключать из инвентаря депо, заменяя их на ТЭП70. Часть этих тепловозов была передана из других депо дороги, например, ТЭП70-0054 из локомотивного депо Полтава. В депо Ромны сохранился тепловоз ТЭП60-1078, правда, в нерабочем состоянии.

В настоящее время приписной парк депо составляют грузовые тепловозы 2ТЭ116, пассажирские ТЭП70 и маневровые ЧМЭ3, т. е. традиционный для ЮЖД подвижной состав. Помещения цехов депо и прилегающая территория приведены в порядок, фасады зданий окрашены. В депо внедрено видеонаблюдение.

Депо живет своей обычной жизнью и развивается. Возможно, в недалеком будущем приписной парк ТЧ-7 пополнится новыми локомотивами отечественного производства, а пока на линии Ромодан — Бахмач объем перевозок остается сравнительно небольшим и депо с вполне ним справляется.