新中国成立之初，百废待兴，大规模的经济建设在全国范围内展开。一五期间（1953年-1957年），苏联对新中国工业领域有156个援建项目。项目涵盖煤炭、钢铁、化学、装备制造、航空、电子、船舶等重工业，使中国在短时间内建立起完整的工业体系，为中国工业的发展奠定了坚实的基础。

1953年5月，根据中苏合作协议，苏联在湖北地区援建一座大型机床厂。苏方负责初步设计、提供主要生产厂房和核心动力设备，以及相关的设计施工图。5月15日，一机部成立中南重型机床厂（武汉重型机床厂前身）筹备处，筹备处由多个部门组成，成员共58人。

经过多地的勘测采点，厂址最终确定在武汉武昌东湖湖畔答王庙，1956年4月20日，武汉重型机床厂正式破土动工。根据建设规划，整个工程工期为四年，总投资1.5亿元。

武汉重型机床厂的建设得到国家的高度重视，建设初期，一机部从沈阳、齐齐哈尔、上海、重庆、南京、济南等地的20多个工厂抽调858名工程技术骨干支援武汉重型机床厂建设，他们与省建筑公司的同志一起并肩作战。

建设期间，湖北省乃至全国的大型建设项目众多，国家尚处于复苏阶段，因此非常艰苦，建筑材料短缺、专业人员短缺，但这些都阻挡不了建设者的建设热情，将自身潜能发挥到极致。

武汉重型机床厂的建设一直牵动着毛主席的心，1956年6月初，毛主席来到武汉重型机床厂调研时强调：“及早抓住工人的培训工作，使新生力量很快地成长起来，将来新老结合起来，床子开动了，你们就主动了”，主席的到来使建设者们热情空前高涨。

武汉重型机床厂认真贯彻主席的话，当年在武汉地区招收1160名学徒工，使当时职工人数达到3683人。为了提高职工的专业素养，选派2100名职工到齐齐哈尔、沈阳、南京、无锡等地的机床厂进行培训。另外选送80名后备干部、技术人员到苏联学习，同时还选送100多名青年职工到大中院校进行深造。

1958年6月20日，武汉重型机床厂完成建设，比计划工期提前了一年半，比计划预算节省1900万元。1958年9月初，武汉重型机床厂正式生产。

武汉重型机床厂最初主要仿制苏制产品，产品仅有5个系列17个品种。1957年武重生产的第一台龙门刨床试制成功，1958年，第一台龙门铣床试制成功，工厂逐渐步入正轨，1958年共生产各类机床217台，其中金属切削机床162台，锻压设备55台。

1960年，中苏关系破裂，苏联撤走全部援华专家，武重厂只能自力更生，开始进行了近十年的扩建和续建，先后完成了恒温车间、超重型机械加工装配车间、铸件车间、51车间（军工产品车间）等14个生产车间。

改革开放的春风吹遍神州大地，市场格局和市场需求发生了改变，武汉重型机床厂开始开发数控机床，1984年，成功研制出CK52 40A型数控立式车床，这项成果提高了机床加工精度和性能，能够加工形状复杂、精度要求高的紧密零件。

1986年武汉重型机床厂下放到武汉市，1987年拥有职工9877人，厂区面积1874亩，1989年，被授予“国家一级计量单位”。

九十年代，先后研制出CK53-160型单柱移动式超重型数控立式车床、XK21 50型5米数控龙门镗铣床，实现了由数控机床向加工中心、柔性加工单元、数控轧辊磨床技术升级，开始应用模块化技术。

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1995年开始，武汉重型机床厂开始连年亏损，为了改变颓势，企业制定了三年脱困攻坚目标，2000年扭亏为盈，此阶段有职工4092人。为了顺应市场发展趋势，2001年11月6日，武重完成改制。

2010年，武汉市根据城市规划，同时为武重营造良好的发展空间，将老厂整体搬迁到武汉市江夏区高新四路的佛祖岭工业园。2012年，老厂区大部厂房被拆除，仅保留一座苏式老厂门和铸造车间冲天炉烟囱，被列入武汉市文物保护名录。旧址被开发成现代住宅小区。