Pierwszą lokomotywownię wybudowano w miejscu, gdzie obecnie znajduje się peron nr 2 stacji osobowej. Wachlarz parowozowni znajdował się w rejonie obecnej ul. św. Jana, po przeciwnej stronie obecnego Kinoteatru „Rialto”. Śladem po niej jest łuk, którym ul. św. Jana przechodzi w ul. T. Kościuszki. Wagonownię zlokalizowano z kolei w rejonie obecnej ul. Tylnej Mariackiej. W latach 60. XIX w. doszło do rozbudowy układu torowego, w rejonie na północ od obecnej dwuwachlarzowej hali lokomotywowni przy ul. Raciborskiej. W 1865 r. stacja Katowice posiadała 8357 m torów. Następowała rozbudowa budynków dworcowych oraz technicznych.