Nell'ambito del piano regolatore di riordino e potenziamento della rete delle Ferrovie dello Stato predisposto nel 1905-1906 venne stabilita la costruzione di un nuovo deposito che subentrasse al precedente, ormai insufficiente per dimensioni e vetustà. Esso sarebbe dovuto sorgere in località Mascarella, e a tal fine nel 1915 fu ultimata la costruzione al rustico della nuova rimessa circolare dotata di 70 posti per locomotive[1].
L'incalzare degli eventi bellici fece sospendere i lavori, e l'edificio della costruenda rimessa venne utilizzato come magazzino[1]. Per fronteggiare le necessità della trazione furono pertanto istituiti due depositi sussidiari del vecchio deposito di Bologna, ubicati a Faenza e a Ferrara[1].
Il nuovo deposito di Bologna Centrale, essendo stata definitivamente abbandonata l'ubicazione precedentemente prevista, fu costruito presso il Bivio Ferrara, e iniziò parzialmente la propria attività nel 1927 ospitando anche le locomotive a corrente alternata trifase destinate al servizio sulla linea Porrettana[1].
Il nuovo impianto fu attivato completamente all'inizio del 1929. Disponeva di due rimesse e dell'officina per le medie riparazioni[1]. La sua dotazione iniziale fu di 170 locomotive[1][2].
L'impianto è ospitato da un capannone che si estende per 12300 m² e ospita 6 binari di lunghezza massima 260 m, con 10 postazioni per la manutenzione; è inoltre presente un binario esterno adibito al lavaggio dei convogli.
Per la manutenzione in sicurezza degli apparati dei treni, collocati sull'imperiale, sono presenti 44 passerelle mobili; le piattaforme di lavoro elevabili permettono di portare in quota le operatrici e gli operatori di manutenzione all'interno di appositi cestelli.[4]