Balai Yasa Pengok, Yogyakarta dibangun pada tahun 1914 oleh Nederland Indische Spoorweg Maatschapij (NIS), namanya waktu itu adalah Centraal Werkplaats dan tugas pokoknya adalah melaksanakan overhaul lokomotif, gerbong dan kereta.
Pada tahun 1942 diambil alih oleh pemerintahan Jepang dan perkeretaapian menjadi perusahaan kereta api pemerintah tugas pokoknya waktu itu sama dengan di awal dibangun yakni melaksanakan overhaul lokomotif, gerbong dan kereta. Pada tanggal 28 September 1945 perkeretaapian diambilalih oleh Pemerintah Indonesia. Tanggal pengambilalihan ini kemudian ditetapkan sebagai HARI KERETA API dan mana perusahaannya adalah Djawatan Kereta Api Republik Indonesia (DKARI), sedangkan nama bengkel sendiri di ubah menjadi Balai Karya tetapi tugas pokoknya masih sama yakni melaksanakan overhaul lokomotif, gerbong dan kereta. Pada tahun 1959 Balai Karya diubah lagi menjadi Balai Yasa Traksi dan tugas pokoknya hanya melaksanakan overhaul lokomotif.
Luas tanah BalaiYasa Pengok adalah 128.800 m2 (12.88 Ha); luas bangunan 43.700 m2 (4.37 Ha); daya listrik dari PLN 1.100 KVA; daya listrik cadangan (genset) 500 KVA dan 225 KVA; daya tampung air 835 m3; sistem telekomunikasi TOKA 29 lines, Telkom 2 lines dan HT 30 unit; sistem jaringan komputer Wireless (Hot Spot WI-FI didukung sofware sistem perawatan lokomotif kereta api (siperloka), sistem pegawai kereta api (sipeka), dan sistem logistik kereta api (siloka).

Secara garis besar tugas pokok Balai Yasa Pengok adalah :

1. Merencanakan dan melaksanakan program pemeliharaan serta perbaikan lokomotif, baik Pemeliharaan Akhir (PA), Semi Pemeliharaan Ahir (SPA), perbaikan/rehabilitasi (PB/RH), maupun modifikasi (MOD) ;

2. Menjamin kualitas hasil pemeliharaan dan perbaikan lok ;

3. Melayani perbaikan kerusakan lok dari Dipo dan mempertahankan lok yang siap operasi di lintas ;

4. Pemeliharaan fasilitas kerja ;

5. Merencanakan, melaksanakan, dan mengevaluasi serta melaporkan realisasi anggaran pemeliharaan dan perbaikan ;

6. Melaksanakan hasil rekayasa teknik lokomotif ;

7. Pendayagunaan SDM dan Umum.

Pemeliharaan lokomotif-lokomotif disini dilakukan secara berkala, untuk lokomotif Diesel Electrik (DE) sebelum dibawa ke BalaiYasa Pengok dilakukan pemeliharaan di dipo masing-masing untuk harian, 1 bulan, 2 bulan, 3 bulan, 6 bulan dan 1 tahun. Jika lokomotif DE sudah menempuh jarak 325.000 km atau 2 tahun maka lokomotif tersebut masuk BalaiYasa Pengok untuk dilakukan SPA, dan jika lokomotif sudah menempuh jarak 650.000 km atau 4 tahun maka lokomotif tersebut masuk BalaiYasa Pengok untuk dilakukan PA. Untuk lokomotif Diesel Hidrolik (DH) sebelum dibawa ke BalaiYasa Pengok dilakukan pemeliharaan di dipo masing-masing untuk harian, 500 jam, 1000 jam, 2000 jam, 4000 jam dan 8000 jam. Jika lokomotif DH sudah berdinas selama 12.000 jam maka lokomotif tersebut masuk BalaiYasa Pengok untuk dilakukan SPA, dan jika lokomotif sudah berdinas selama 24.000 jam maka lokomotif tersebut masuk BalaiYasa Pengok untuk dilakukan PA.