Im Stadtbild von Hanau markiert das Bahnbetriebswerk Hanau heute den Standort der Museumseisenbahn Hanau und verweist auf seine frühere Rolle im regionalen Eisenbahnverkehr.
Erste Anlagen entstanden 1876 am Bahnhof Hanau West an der sogenannten Wiener Spitze. Da diese Kapazitäten rasch unzureichend waren, begann 1904 südöstlich des damaligen Ostbahnhofs (heute Hauptbahnhof) der Bau eines größeren Bahnbetriebswerks; das Maschinenamt Hanau wurde am 1. April 1906 eingerichtet, und die Bauarbeiten wurden 1907 abgeschlossen. Die neue Anlage umfasste zwei Rundlokschuppen, zwei Drehscheiben, eine große Lokomotivwerkstatt sowie ein Verwaltungsgebäude. Sie diente vorwiegend dem Schienengüterverkehr; die älteren Anlagen wurden zunächst für Personen- und Rangierlokomotiven weitergenutzt und später als Ortsgüterbahnhof verwendet, ehe dieser Bereich um 1920 stillgelegt wurde.
Während des Zweiten Weltkriegs wurde das Bahnbetriebswerk mehrfach Ziel alliierter Luftangriffe. Besonders schwere Angriffe ereigneten sich am 5. und am 10. November 1944; beim Einsatz am 10. November wurden 2.250 Mehrzweckbomben (mehr als 100 Tonnen) abgeworfen, dabei gingen neun Lokomotiven, 15 Güterwagen und ein Lokschuppen verloren. Weitere Angriffe fanden im Dezember 1944, im Januar und Februar 1945 sowie am 19. März 1945 statt; bei letzterem wurde einer der Rundlokschuppen des neuen Werks zerstört und die Anlagen an der Wiener Spitze nicht wieder aufgebaut. Am 25. März 1945 gerieten die Bahnanlagen noch einmal unter Beschuss im Zusammenhang mit einem amerikanischen Brückenkopf in Großauheim.
Am 7. April 1945 übernahm eine amerikanische Eisenbahn-Betriebskompanie die Leitung, zog sich jedoch zum 15. Oktober 1945 aus dem operativen Geschäft zurück. Die Lokomotivbeheimatung wurde im November 1982 aufgegeben; am 1. Oktober 1990 erfolgte die Angliederung an das Bahnbetriebswerk II Frankfurt. Das stillgelegte Bahnbetriebswerk gehört heute zur Route der Industriekultur Rhein-Main.
Die Museumseisenbahn Hanau wurde im Mai 1988 als eingetragener Verein Dampfbahnfreunde Kahlgrund e. V. gegründet und im Mai 2001 in Museumseisenbahn Hanau e. V. umbenannt. Zur Erhaltung der Anlagen wurde im April 2010 die Stiftung Bahnbetriebswerk Hanau gegründet, der im selben Jahr auch die Stadt Hanau beitrat. Der Verein präsentiert seine Fahrzeuge bei Lokschuppen-Festen und führt Sonderfahrten im Rhein-Main-Gebiet durch, überwiegend mit der seit 2005 im Vereinsbesitz befindlichen Dampflok 50 3552. Erhalten sind beide Drehscheiben; ein Ringlokschuppen steht vollständig, ein weiterer nur teilweise.