Im Jahr 1906 wurden die Linien Ernstbrunn – Hohenau und Gaweinstal – Mistelbach fertiggestellt. Diese Strecken wurden von den Niederösterreichischen Landesbahnen gebaut, welche in Mistelbach einen eigenen, zweiten Bahnhof errichtete (Lokalbahnhof bzw. Landesbahnhof). An diesem Schnittpunkt entstanden auch umfangreiche Wartungs- und Reparaturwerkstätten, die in den folgenden Jahren sogar noch erweitert wurden.
So gab es in Mistelbach eine eigene Hauptwerkstätte, die die Lokomotiven im Weinviertel betreute. Auch eine Drehscheibe war vorhanden- diese wurde aber, da sie zu klein war, bereits in den 1930er Jahren abgebaut. In dieser Zeit wurden von Mistelbach aus auch Benzintriebwagen eingesetzt.
Nach dem zweiten Weltkrieg gewann Mistelbach Lokalbahn durch die Schließung der kleineren Zugförderungen (Zistersdorf, Dobermannsdorf, Poysdorf) immer mehr an Bedeutung. Zur Blüte des Dampfbetriebes Mitte der 1960er Jahre waren rund 600 Personen am Landesbahnhof beschäftigt. Ende der 60er Jahre begann die Verdieselung der Weinviertler Nebenbahnen und damit auch das Ende des wartungsintensiven Dampfbetriebes.
Mistelbach war der vorletzte normalspurige Dampflokstützpunkt (bis Anfang 1976), nur von Strasshof aus wurden noch länger Dampfloks betreut (bis Ende 1976).
Danach waren verschiedenste Dieselloks und Dieseltriebwagen der Zugförderung Mistelbach zugeteilt. Die Werkstätte wurde aufgelassen, allerdings wurde noch in den 1990er Jahren in der ehemaligen Hauptwerkstätte dank vorhandener Achssenke eine Achse eines 5145er getauscht. Nachdem im Mai 1988 auf allen von Mistelbach ausgehenden Nebenbahnen der Personenverkehr eingestellt und auch der Güterverkehr reduziert worden war, fanden die meisten Leistungen auf der Schnellbahnstrecke statt.
Die letzte am Landesbahnhof verbliebene Einrichtung, die nunmehr Traktion genannt wurde, übersiedelte 2004 zum Ostbahnhof (Bahnhof der S-Bahn). Damit waren alle Gebäude am Landesbahnhof leer, die Dieseltankstelle wurde abgebaut und die Achssenke zugeschüttet. Die Mannschaftsräume der ehemaligen Zugförderung wurden an das AMS vermietet, die Lokhallen standen leer. Der Abriss des Geländes stand im Raum.
Der ehemalige Lokschuppen (Langheizhaus) wird seit 2007 vom Fahrleitungstrupp ÖBB intern genutzt. Die ehemalige (vollkommen leergeräumte) Hauptwerkstätte wurde vom Verein Neue Landesbahn ab Mitte 2008 angemietet. Sofort nach der Anmietung durch den Verein Neue Landesbahn wurde mit der Instandsetzung des Gebäudes begonnen.
Der angesammelte Müll wurde entfernt, die Beleuchtung instand gesetzt, Strom und Wasser wurden wieder schrittweise in Betrieb genommen. Eine Werkstatt zur Reparatur von Lokomotiven wurde eingerichtet, die seit Herbst 2012 erweitert und den Anforderungen entsprechend umgestaltet wird.
Im Außenbereich wurde die vorhandene „Gstettn“ abgegraben, planiert, Gras angebaut und Blumen gepflanzt. Damit wurde eine attraktive Freifläche unter den Bäumen geschaffen.
Bericht aus der Modelbahnwelt 6/2011 über die Zgfst.Mistelbach