1945-1988
Am 17. April 1945 fiel der größte Teil des Bw in Schutt und Asche. Die Heizhäuser 1 bis 3 wurden vollständig zerstört. Der Heizhaus 4 war stark beschädigt und die Lokwerkstadt war ausgebrannt. Nur das heute noch erhaltene Heizhaus 4 sowie das Verwaltungs- und Magazingebäude konnten wieder instandgesetzt werden. Danach wurde die ausgebrannte Lokwerkstadt wieder aufgebaut.
Das heutige Heizhaus 1 wurde 1953 auf einem Teil des Geländes des alten Heizhauses 1 neu errichtet. Das neue Heizhaus 1 erhielt aber nur 8 Gleise und ist damit deutlich kleiner als sein zerstörter Vorgänger mit 20 Gleisen.
Das neue Heizhaus 1 wurde sogar für das Unterstellen elektrischer Loks konzipiert. Jedoch wurden in Dresden-Altstadt zu keiner Zeit Ellok beheimatet - außer E 77 10, aber das ist eine andere Geschichte.
Mit dem Wiederaufbau weiterer Bw-Anlagen und dem neuen Aufschwung im Eisenbahnverkehr gelangten nun auch Neubau-Dampflokomotiven nach Dresden. So beheimatete man in Dresden-Altstadt Loks der Baureihen 23.10 und 65.10. Die 23.10 liefen auch im schweren internationalen Verkehr durch das Elbtal in Richtung CSSR, die 65 war jahrelang die Lok für die S-Bahn Dresden nach Meißen und Schöna. Beide wurden durch die Dieselloks der BR V 180 abgelöst. Durch die Kriegswirren fand aber auch so mancher Länderbahnexot hier eine Bleibe bis zu seiner Ausmusterung.
Zwei weitere besondere Lokomotiven waren ab 1952 die umgebauten französischen 231-E-18 und 241-A-4. Als Einzelgänger mit Kohlenstaubfeuerung schieden sie 1958 als 07 1001 u. 08 1001 wieder aus. Auch die neue Baureihe 22 (Reko aus BR 39) wurde in Dresden-Altstadt beheimatet. Nachdem in den Kriegs- und Nachkriegsjahren der Schnellzugdienst fast ausschließlich mit Länderbahn-Schnellzugloks der BR 18.0 und 19.0 abgewickelt wurde, gelangten ab 1958 mit der BR 03 und ab 1967 der BR 01.0 wieder Einheitsschnellzugloks nach Dresden-Altstadt.
Mit der 18 010 wurde 1968 die letzte sächsische Schnellzuglok außer Dienst gestellt, die BR 19 quittierte bereits 1966 den Dienst. Die 18 010 stand noch bis 1974 als Torso im Bw, wurde aber dann letztlich verschrottet, da als erhaltenswerte Vertreterin der sächsischen Schnellzugloks die 19 017 ausgewählt wurde. Die 19 017 erhielt bei ihrer museumgerechten Aufarbeitung Anfang der siebziger Jahre in Meiningen den Tender der 18 010. Durch die Elektrifizierung des sächsischen Dreiecks und den fortschreitenden Traktionswandel verloren auch die Loks der BR 22 ihre Leistungen und wurden bis 1968 aus Dresden-Altstadt abgezogen.
Mit der Bildung des Groß-Bw Dresden im Jahre 1967 mit Hauptsitz in Dresden-Friedrichstadt begann der Stern des Bw Dresden-Altstadt kontinuierlich zu sinken. Unter der Bezeichnung "Betriebsteil Zwickauer Straße" (BtZ) wurde der restliche Dampflokbetrieb des Bw Dresden hier konzentriert.
Am 24. September 1977 beförderten zum letzten Mal Lokomotiven der BR 01 planmäßige Züge, am 25. September 1977 endete der planmäßige Dampflokeinsatz des Bw Dresden mit der Abstellung der letzten Einheits-Schnellzuglokomotiven der BR 01. Zeitgleich endete der Einsatz der Berliner 01.5 nach Dresden. Der Betriebsteil diente nun noch der Versorgung von Wendelokomotiven und der Beheimatung von Heiz- und Rangierlokomotiven. Bis 1980 gelangten noch regelmäßig Schnellzugdampfloks der BR 03 des Bw Görlitz zum Wenden nach Dresden, auch das Bw Kamenz kam mit Loks der BR 52. Inzwischen wurden mit der 01 204 und 03 001 auch erste Traditionslokomotiven in Dresden beheimatet. 01 204 musste leider wieder abgegeben werden und ging zum Bw Saalfeld, dafür wurde 01 137 Dresdner Traditionslok. 62 015 und 89 6009 ergänzten den Bestand. Die Heizlok 50 3688 wurden schließlich auch noch in einen austellungswürdigen Zustand versetzt.