在十九世纪先出现的机车是以蒸汽推动的，到二次大战结束时，蒸汽小火车仍是较常见的机车。头一部蒸汽机车是由英国人史蒂芬孙（1781--1848)制造的，1814年，他研制的头一辆蒸汽机车“布拉策号”试运行成功。1825年9月27日，史蒂芬孙亲自驾驶他同别人合作设计制造的“旅行者号”蒸汽机车在新铺设的铁路上试车，并获得成功。蒸汽机在交通运输业中的应用，是人类迈入了“火车时代”，迅速的扩大了人类的活动范围。

      蒸汽小火车的速度纪录是由英国的 4-6-2 Mallard 所创下。1938年7月3日，4668号 Mallard拖着六个车厢，在一个稍微下坡路段创下时速126英里(203公里)的纪录。德国、欧美的蒸汽机车亦达到接近的速度，一般认为这是蒸汽机车的速度较大了。 

      蒸汽小火车在二十世纪中开始被内燃机车所取代。1960年代末，世界上仍然有使用蒸汽机车作商业运作的地域已很少了。到了二十世纪末，蒸汽机车在北美洲及欧洲基本上已被淘汰，只会间中在特别为铁道迷及游客安排的路线上行走。墨西哥仍有很少量的蒸汽机车在偏远的地方运作。在中国，某些地区煤炭的价格比石油低很多，使蒸汽机车仍然有它们的价值。中国曾经是各地末后一个制造大型蒸汽机车的地域，位于山西的大同车厂一直生产蒸汽机车至1988年；但近年中国蒸汽机车的数量亦在迅速减少。印度曾经大量使用蒸汽机车，但现在它们只会在空气稀薄的山区运作。

      2005年12月9日，在内蒙古大板附近的铁道边上，末尾一列蒸汽机车执行完任务后，见证了蒸汽机车退出历史舞台的左后一刻。 蒸汽机车的退出,让很多人有一种怀旧心理,深圳福顺通科技发公司制作的仿蒸汽式的旅游观光小火车,填补了很多人这种怀旧情怀,让蒸汽机车再次出现在人们的视野中。

       1872年，英商为推销近代交通工具，在天津原法租界“紫竹林”码头一带，沿海河岸边的土路上铺设了一条环行1.5公里的“广告铁路”，将一台总重量为1020kg的小“火轮车”安装在轻便的窄轨上，经试运转后，开始免费载客运行。此消息传开后，轰动天津城。据天津《申报》报道：“此次火车之来中国，可谓创观，其制作也可谓精美之至，均甚便捷，甚为适用之物……”由于这一“广告火轮车”的出现，在某些程度上，给国人留下了一些新式运输工具的形象。

      1876年7月3日，中国头一条铁路——“淞沪铁路”（窄轨）建成通车，那台英制名曰“先导号”的蒸汽机车（机车总重量1420kg）时速为24—32公里，为我国头一台外国蒸汽机车。1881年11月8日，建成了中国头一条自办铁路——“唐胥铁路”（唐山至胥各庄）。在“唐胥铁路”修筑路基的同时，中国工人凭时任总工程师的英人金达的几份图纸，利用矿场起重机锅炉和竖井架的槽铁等旧材料，试制成功了一台“0—3—0”型的蒸汽机车。被金达、薄内等英国专家命名为“中国火箭号”和“龙号”，为我国自制的头一台蒸汽机车。 

       1887年“津沽铁路公司”从国外进口了数台小型蒸汽机车，其中一台为“0—2—0”型（只有两对动轮，无导轮和从轮，称“0”号），此机车是我们现在保存完好的、曾在“津沽铁路”上运行过的比较古老机车，曾在国外展出过。该机车由英国制造，总重量为1320kg，也是世界上较小的蒸汽机车之一。从这台蒸汽机车出现到新中国成立，中国大地上行驶着英、美、德、法、日、比、俄等国各种蒸汽机车，被人们誉为“万国机车博览会”。据1949年《铁道月刊》的188期中记载：当时各地共有4069台蒸汽机车，其中有8个地域、30多家工厂生产的198种型号，其中天津铁路管理局辖管的运用机车为671台。

      1952年，四方机车车辆厂制造出了中国头一台“解放”型蒸汽机车。其后，四方、大连、唐山、大同等机车车辆厂陆续生产了近万台蒸汽机车。蒸汽机车一度成为中国铁路运输的主要牵引动力。1988年12月21日，大同机车厂停止蒸汽机车生产，标志着中国蒸汽机车制造史的结束。随着科学技术的进步，蒸汽机车已被内燃、电力机车、动车组取代。