W 2003 roku spółka PKP Cargo przejęła parowozownię oraz zabytkowy tabor. Parowozownia była ostatnim obiektem w Europie, gdzie parowozy wykorzystywano do prowadzenia regularnych przewozów pasażerskich.
Od 1 kwietnia 2014 roku ruch planowy prowadzony przez Parowozownię Wolsztyn był zawieszony. Prowadzone były tylko pociągi turystyczne oraz specjalne. Parowozami obsługiwany był dawniej ruch towarowy w kierunku Grodziska Wielkopolskiego i Konotopu. Na terenie parowozowni zachowane zostały zabytkowe parowozy oraz historyczne wagony pasażerskie. 29 czerwca 2016 roku przedstawiciele samorządu wojewódzkiego, powiatowego i miejskiego oraz PKP Cargo podpisali akt założycielski w sprawie utworzenia i funkcjonowania parowozowni jako instytucji kultury. Regularne przewozy pasażerskie zostały przywrócone 15 maja 2017 roku.
Towarzystwo Przyjaciół Wolsztyńskiej Parowozowni Towarzystwo Przyjaciół Wolsztyńskiej Parowozowni to stowarzyszenie miłośników kolei zarejestrowane w maju 2007 roku w Wolsztynie}. Celem stowarzyszenia jest ochrona parowozowni oraz zabytkowego taboru kolejowego. Dodatkowo organizuje przejazdy pociągów retro prowadzonych wolsztyńskimi parowozami.