1935年啟用的油漆工場，當時稱為塗工職場，主要負責客、貨車外觀塗裝工作。連棟建築中還包含電機職場與縫工職場，皆是客車內裝設備的維修場域。
位於廠區邊陲地帶
油漆工場為一層樓的鋼骨鋼筋混凝土建築，工場平面為矩形，結構與客車工場相同。由於塗裝已是車輛檢修流程的最後幾項工序，在規劃時就將施作位置安排於廠區最東側，廠房配置及股道與客車工場相互對應，兩者之間利用移車台移動。
漆塗裝需求量大減
建物最南端為油漆工場的辦公室及材料存放區，管控所有的漆料。1959年台鐵曾收購位於台北機廠南側的松山油漆場，更名為造漆工場，生產車輛塗裝的專用油漆，但已於1993年裁撤改為向外採購。後期車輛塗裝需求量降低，連油漆作業也縮編為外包。
油漆工場連棟建築的最北端為電機工場，早期專門維修客車電燈、電扇等簡單設備。緊鄰南側的縫紉工場，則以縫製客車內裝織品為主要業務，1955年改為維修柴油客車的內燃機工場，1962年隨著柴電工場啟用而搬遷，原位置併入電機工場。電氣化後因增建電一工場，而將電機工場改為電三工場，並設置電子室以維修電聯車的精密電子設備。
通風需求擺第一
因應塗裝過程中的通風及採光需求，油漆工場屋頂設有太子樓，其形式與客車工場完全相同。為避免油漆過程產生的化學氣體造成員工不適，廠房加裝大型抽風設備朝東側排風，並設有紅外線乾燥室，以加速車體油漆乾燥時間。