Venu de Bordeaux, le chemin de fer arrive en 1856 à Toulouse qui se trouve rapidement au centre d’une importante étoile à six branches principales achevée 35 ans plus tard: vers Carcassonne (1857), Pamiers (1861), Foix (1862), Tarbes (1862), Auch (1877), Tessonnières/ Capdenac/Albi (1864) et Montauban/ Brive (1891).
Une telle concentration de lignes génère la création d’un dépôt établi juste à côté de la gare Matabiau et qui va rapidement devenir un établissement majeur de la Compagnie du Midi. La vapeur ne reste pas longtemps maîtresse des lieux car dès 1925, le Midi, pionnier du 1500 V, électrifie la ligne Tarbes/Toulouse. Le dépôt se contente d’abord d’accueillir en relais les premières BB mais la longue histoire du dépôt électrique titulaire de Toulouse débute réellement en 1929 avec la réception de BB E-4100 (futures BB 4100 SNCF) mutées de Tarbes. Cette affectation se fait en prélude à l’électrification de la ligne de l’Ariège Portet-St Simon/Foix/Latour-de-Carol dont le tronçon terminal d’Ax-les-Thermes à Latour-de-Carol, achevé en 1929, est mis en exploitation directement en traction électrique.
L'établissement se développe au milieu des années 1930
Cette ligne transpyrénéenne devient la chasse gardée des motrices toulousaines: la dotation atteint 21 BB E-4100 en 1931. Le domaine d’action du dépôt s’agrandit notoirement en septembre 1935 avec la mise en service du 1 500 V de Toulouse à Narbonne et Sète, puis en décembre, du tronçon Toulouse/Montauban, soit 270 km de
