Con la Gran Nave es la construcción más antigua del conjunto de las instalaciones del Museo y se encuentra catalogado como Bien Cultural de Interés Local (BCIL) en el plan especial de protección del patrimonio de Vilanova y la Geltrú.
La Nave Puente-Grúa se especializó en las reparaciones más generales: se verificaba que el perfil de las ruedas fuera el correcto, se reparaban calderas y conducciones de vapor... La nave disponía de seis vías con foso, y de un impresionante puente-grúa capaz de elevar hasta 40 toneladas, lo que posibilitaba levantar las locomotoras de vapor, en especial las calderas, y situarlas en la vía más conveniente. El puente-grúa, construido por la compañía inglesa Stother & Pitt, continúa funcionando y se mueve de forma manual. Originariamente la Nave Puente-Grúa no estaba cerrada hacia el oeste sino que tenía seis aberturas por las que entraba y salía el material hacia la estación, además las dos vías centrales continuaban hasta la nave taller (Gran Nave) y a la red general.
En el año 2012 se realizó la primera fase de la obra de rehabilitación y recuperación de este espacio con criterios de salvaguarda de un edificio histórico. En una segunda fase intervino el ayuntamiento de Vilanova para hacer posible su utilización pública y el uso compartido por parte de las entidades jóvenes de Vilanova. Un convenio reguló el acuerdo del año 2013 al 2019. Finalmente, la tercera fase de intervención arquitectónica finalizó el 2022, uniendo de nuevo las dos históricas naves, esta y la Gran Nave, ambas de 1881, con la finalidad de mostrar vías con foso y locomotoras de vapor del siglo XIX.