Die denkmalgeschützten Teile des ehem. Bahnbetriebswerks bestehen aus den zwei hintereinander angeordneten Halbringlokschuppen mit Drehscheiben, Lokschuppen I und II (Foto 1) und einem an den Lokschuppen I angebauten Pforten- und Badehaus, dem Verwaltungs- und Reservoirgebäude im Norden der beiden Lokschuppen (Foto 2), der Wagenreparaturhalle im Nordosten des Geländes sowie dem Werkmeister- und Übernachtungsgebäude (Foto 3). Der südliche Lokschuppen I ist ein in Ziegelbauweise ausgeführter Halbrundschuppen mit 20 Standgleisen und rechteckigen Metalltoren auf der Zufahrtsseite, die im oberen Teil gitterartig verglast und in der unteren Zone mit Holzlatten verschlossen sind. Das Dach wies kleine Oberlichter über jedem Stand auf, die Deckung bestand aus Dachpappe. Die Rückseite des Schuppens ist durch Lisenen gegliedert und durchfenstert. Der nördliche Lokschuppen II ist ebenfalls ein halbrunder Ziegelbau mit 20 Standgleisen, dessen Rückseite durch Lisenen gegliedert und durchfenstert ist. Das Flachsatteldach ist bereits eingestürzt, die Reste wurden entfernt. Beide Drehscheiben sind mit ihren Gleisen, Bedienerhäuschen und der Mechanik erhalten; ihr Durchmesser beträgt jeweils 23 Meter, die Tragfähigkeit liegt bei 350 Tonnen. Die Wagenreparaturhalle von 1896 ist ein in Gruppenbauweise errichteter Ziegelbau, auch das dreigeschossige Verwaltungs- und Reservoirgebäude mit viergeschossigem Turmanbau, das heute ausschließlich als Wohngebäude genutzt wird sowie das dreigeschossige Werkmeister- und Übernachtungsgebäude sind Ziegelbauten.
Das Bahnbetriebswerk an der Gundelsheimer Straße ist Zeugnis für die große Bedeutung der Stadt Bamberg als Verkehrsknoten im 19. Jahrhundert. Bereits seit den 1840er Jahren entstanden in Bamberg Bauten der Bahn, die mit der Eröffnung des Abschnitts Nürnberg - Bamberg am 25. August 1844 einhergingen. Die innerstädtischen Kapazitäten am alten Standort Brennerstraße waren um 1900 jedoch erschöpft und das gestiegene Verkehrsaufkommen sowie die damit verbundenen zunehmenden Unterhaltungsarbeiten an den Lokomotiven konnten dort nicht mehr bewerkstelligt werden. Die Verwaltung der Königlich Bayerischen Staatseisenbahnen einigte sich auf einen Ort, der
den neuen und ständig wachsenden Ansprüchen über die nächsten Jahrzehnte gerecht werden sollte - ein bisher unbebautes Gelände an der Gundelsheimer Straße. Das Ersetzen von Dampfloks durch Diesel- und E-Loks in den 1960er Jahren, verschiedene Streckenstilllegungen in Oberfranken und insbesondere der Neubau des Betriebswerks in Hof 1967 besiegelten schließlich den Niedergang des Bamberger Bahnbetriebswerks.
