まずは機関区施設の目玉である機関庫。 蒸気機関車の機関庫には扇形機関庫と矩形（箱形）機関庫の２種類が あり、一般に配置輌数の多い大規模な機関区では扇形、中・小規模の 機関区では矩形機関庫が多かったが、長門機関区は中堅規模の機関区 でありながら１６線を有する非常に立派な扇形機関庫が設けられていた。 扇形機関庫は転向を必要とする蒸気機関車にとっては理想的な収納方式 なのだが、万一転車台が故障すると、機関庫内にいる機関車がまったく 出られなくなるという結構重大な欠点もあった。 上は機関庫内にずらりと並ぶＤ５１の偉容。 長門機関区では機関車は原則として転車台に背を向けて収納されていた。