W żadnym z tych zakładów nie wykonywano napraw głównych, a po wybudowaniu w 1879 centralnego dworca kolejowego dla wszystkich linii zbiegających się w Poznaniu warsztaty te znalazły się na jego bezpośrednim zapleczu.
W 1885 wszystkie linie zbiegające się w mieście przeszły pod państwowy zarząd Królestwa Pruskiego, a niedługo potem poznańskie warsztaty kolejowe połączono organizacyjnie ze sobą i przekształcono w warsztaty główne, podlegające od 1895 Dyrekcji Kolei we Wrocławiu, a następnie dyrekcji w Poznaniu. Nadano im nazwę Königlich-Preußische Eisenbahn-Hauptwerkstätte Posen (z niem. Królewskie Pruskie Kolejowe Warsztaty Główne Poznań).
W pierwszych latach po połączeniu zakładów rozpoczęto ich rozbudowę. W 1908 i 1913 miała miejsce najbardziej intensywna modernizacja wyposażenia technicznego. Wybudowano wówczas nowe hale napraw lokomotyw parowych i wagonów, kuźnię miedzi, kotłownię oraz warsztaty: blacharski, naprawy obrabiarek i szkolenia uczniów. Zakłady po rozbudowie wykonywały naprawy główne parowozów oraz wagonów osobowych i towarowych.