南宁机务段是南宁铁路局下辖的一个机务段，简称“宁局邕段”。1951年1月17日成立。

刚开始时该段接入第一批KD5型蒸汽机车12台。

1962年配属JF11型12台、KD6型5台、PL9型2台、KD51型2台，共计21台。

1986年，南宁机务段所有正线牵引货物列车的机车更换为国产前进型蒸汽机车和建设型蒸汽机车。1990年配属机车42台，其中QJ(前进)型17台、JS(建设)型25台。

1992年，为适应客运工作需要，铁道部调配南宁机务段东风4型内燃机车2台，准备用于南宁——凭祥间客车牵引。

1997年9月在南昆铁路使用韶山3、韶山7、韶山7B、韶山7C等电气化机车。

在2012年，南宁机务段从柳州机务段接收了东风4B型（主要是货运型机车，也有部分客运型机车，但配属于南宁段的东风4B型客运型机车只负责湘桂铁路南宁到凭祥段客运列车交路）、东风4C型、东风4D型（包括4000系货运型和7000系货运型）

南宁机务段担当桂，湘，黔，粤等地区7条普铁，5条高铁以及凭祥至同登国际联运牵引任务。乘务总里程5135公里，其中高铁里程1318公里，段部在南宁市西乡塘区南铁北四区278号，30个车间部门分布在南宁、玉林、百色等地区，现有4000多名职工。

南宁机务段检修检修方面有小修库、中修库、璇轮库、喷漆库等场地，担任集团公司和谐型电力机车C4修、韶山 型电力机车中修、HXD3c型电力机车C1-C3 修任务。几十年来，这个从蒸汽到内燃，从内燃到电力，再到当前的和谐机型，机车类型的不断升级换代。2009年合并原玉林机务段。

解放初期，实行包乘制固定区段使用机车，运用区段采用肩回式机车交路。　1953年5月， 柳州铁路管理局编制夏季客、货运机车交路图，黎塘——南宁、南宁——凭祥区段由南宁机务段ㄇㄎ11型机车担当。同年11月，冬季列车运行图规定南宁机务段客运机车实行循环运转制，机车不入段。1960年4月，柳州机务段SL3型客运机车实现桂林北——南宁区段437公里长交路。 1966年5月，柳州——南宁区段客运机车实行长交路。1975年9月起，柳州——南宁区段客运机车交路更换为内燃机车后，保持长交路。

1993年，南宁机务段前进型蒸汽机车和2台DF4型内燃机车担当南宁——黎塘区段货运、南宁——凭祥区段客、货运机车交路。

南宁机务段下辖六个运用车间，即南宁动车车间、南宁运用一车间、南宁运用二车间、百色运用车间、玉林运用一车间和玉林运用二车间（其中玉林运用车间的前身为玉林机务段）。

荣获2001年中共广西壮族自治区委员会“先进基层党组织”

荣获2001年中共中央组织部“全国先进基层党组织”

荣获2008年中华全国铁路总工会“模范职工之家”

荣获2010年中华全国总工会“模范职工之家”

荣获2013年国家体育总局“全国群众体育先进单位”

荣获2013年全国“安康杯”竞赛优胜单位

荣获2014年中国全国铁路总工会“全国铁路基层工会特色工作品牌”

荣获2015年铁路局“家企联动式”职工思想工作

荣获2016年中国铁路总公司“信访工作先进集体”

荣获2016年中共中国铁路总公司党组“中国铁路总公司先进基层党组织”

荣获2016年中共铁路总公司党组“中国铁路总公司先进基层党组织”

荣获2018年中国铁路总公司度“走基层、访家庭、促和谐”活动先进集体

荣获2019年全国铁路先进集体