玉林柴油机总厂的历史可追溯到1951年。当年年初，广西省公安厅拨款2万元由郁林专区公安处在玉林县城东北郊砂子岭（又名泉塘）兴建工场，定名玉林泉塘工业社，主要生产锄、铲、镐等小农具，部分人员制造驳骨水(即正骨水)、止血粉和云香精。1952年，由容县专署直接主管，改称郁林新生制造厂，下设制药厂、运输队、机工队、农场队、纺织队等。1953年，郁林县新生农具厂并入，铁工部分设锻工、车钳、翻砂车间，改称玉林新生铁工厂；下半年，郁林新生造纸厂并入，恢复使用玉林新生制造厂名称，开始铸造犁头犁铧，生产铁辕步犁。1955年，厂名改为地方国营广西郁林制造厂，开始生产小型农机具。工厂试制的切蔓机、自卸式打谷机曾在全省农具工作会议展出。1956年，工厂自产的改良式水田打谷机获省工业厅颁发合格证，全年出产4305台；并开始生产汽缸盖、活塞、活塞环、飞轮壳、车床等产品。同年，制药车间迁出，另立玉林制药厂。1957年，小批生产轨链销子、销套、汽缸套、轴瓦、铝活塞等配件，工厂确定以机械制造为生产方向。1958年，该厂接受上级下达的1140型煤气机生产任务，当年试制成功并批量生产214台，从此工厂步入动力机械制造行业。7月，玉林制造厂与玉林单车零件厂合并成为玉林专区通用机械厂；9月，两厂复又分立，玉林制造厂仍沿用玉林专区通用机械厂厂名。同年底，工厂开始向新址（玉林大牛窝）搬迁。年末，新厂址建筑面积竣工4203平方米。同年还试制成功“七一”万能拖拉机（含配套动力6马力煤油机）1台，以及制造鼓风机、炼钢炉等。1959年春，工厂生产业务归口自治区机械工业局管理。5月8日，工厂改为自治区机械工业局直属厂，并改厂名为玉林动力机械厂。年内，工厂试制成功2105 型柴油机和2105型煤气机，从此，工厂以105系列内燃机为主导产品。9月，迁厂址工作完成.泉塘原厂址移交*共中**玉林地委*党**校使用。
1960年，该厂按自治区机械局的指令，参照长春汽车研究所QY121型汽车图纸，试制成功工农牌轻便型农用汽车3辆（含配套动力295型汽油机），其中1辆还运到南宁向领导机关报喜。1961年，试制成功4105 型柴油机。1962年，各型煤气机均告停产。工厂致力于开发105型柴油机系列产品，以及柴油发电机组。同年，工厂复归自治区公安厅直接管辖。1963年，工厂按全国统一标定图纸，试制成功2105A型柴油机，年底通过省级鉴定。同时，工厂被国家农机部、全国机械工会评定为105系列柴油机厂际竞赛全面优胜单位（全国仅2个厂获此称号），又被推选担任全国105系列柴油机行业组的副组长厂。1965年，首次接受国家下达的军工产品生产任务，试制成功1-12（12GF4）型柴油发电机组和 YD1-12(12GT2）型移动式柴油发电机组，并通过省级鉴定；全年柴油机产量首次突破千台，达1101台/1.62万千瓦。同年，自治区计划委员会批准该厂扩大初步设计方案，年产能力为3.68万千瓦。1966年，试制2105F型风冷式柴油机，因“文化大革命”影响，未批量投产。1967年，工厂实行军事管制，奉命选定鹿寨县英山镇四十八筹建后备基地（即后来建成的英山柴油机厂）。
同年，试制成功2105AC型船用柴油机，投入试验；首次承担出口任务，全年出口 2105A型柴油机40台。1969年，工厂以自产的4105F型风冷柴油机作配套动力，试制南疆牌3吨轻型农用车，因该柴油机排温高、噪音大，试制未达目的；2105F 柴油机通过部级鉴定，开始出口外销。同年10月12日，自治区革命委员会（简称革委会）决定将该厂移交给自治区革委会生产指挥组机械工业公司管理，改制为普通国营工厂。1969年，该厂全年生产柴油机987台/1.46万千瓦，柴油发电机组270台/0.77万千瓦。
1970年，自治区革委会决定工厂下放，由玉林专区革委会代管，工厂遵照自治区革委会通知精神，厂名改为玉林柴油机厂。年内，同天津内燃机研究所合作研制成功8V105F型风冷式柴油机.送自治区工农业展览会展出。1971年9月24日，自治区*党**委决定，玉林柴油机厂下放归玉林地区革委会直接管理。1972年，工厂试制成功 X2105-1型和全国统一标定图纸的295型柴油机，开始采用国家统一设计的新105系统柴油机替代老105系统柴油机。1974年，试制成功自治区机械工业局下达的X6105型柴油机，未投产。1975年，该厂按自治区机械工业局的安排，与柳州机械厂、南宁机械厂、广西大学共同参考国外的汽车柴油机，研制并试制成功GQ6105型柴油机，但未鉴定、未投产。1976年，2105AC型船用柴油机通过部级技术鉴定。1977年，该厂恢复4105 型柴油机的生产，试制成功X4105 型柴油机、以X2105 型为动力的 12GF6(即 X12GF4)型发电机组和以X4105型为动力的 24GF4 型柴油发电机组。1978年2月，自治区革委会下达通知，将玉林地区插秧机厂改建为玉林油泵油嘴厂，把玉林柴油机厂油泵油嘴车间的人员和设备全部移交给玉林油泵油嘴厂。年内，工厂又收归自治区机械工业局管理。年底，工厂革委会停止活动，恢复*党**委领导下的厂长分工负责制。1979年，工厂选定6105Q-1型（曾定名6105Q-28，最后定名6105Q）作为车用柴油机主导产品，进行首轮试制。同年12月，工厂通过国家第一机械工业部整顿企业管理十二项标准验收。年末，该厂柴油机年生产能力为8.29万千瓦，占广西柴油机年生产能力70.45万千瓦的11.77%。1970年至1979年，玉林柴油机厂累计生产柴油机36766台/55.37万千瓦，柴油发电机组4357台/5.23万千瓦。
1980年，玉林柴油机厂首轮试制的6105Q型车用柴油机样机起动运转，并与湖南动力机械厂达成联合试制6105Q型的协议。1981年，6105Q型车用柴油机第二轮试制样机通过厂级技术鉴定后，对图纸又作修订，再进行第三轮试制，并将样机送柳州汽车厂作配装东风汽车的装车试验。1982年，第四轮试制的6105Q-28型车用柴油机通过自治区机械局主持的省级验收性技术鉴定；年内，还试制成功12GF4-Z、12GF6-Z型自控式柴油发电机组；2105A 型柴油机获广西优质产品称号。1983年，在自治区机械工业局组织下，玉林柴油机厂与柳州市汽车发动机厂共同完成了6105Q型柴油机统一图纸的工作，该厂按统一图纸生产的6105Q型柴油机顺利通过各项试验；各型12千瓦自控式柴油发电机组以12GF6-Z2为代表机型通过技术鉴定。1984年，6105Q型车用柴油机开始批量投产，该厂开始转向以生产车用柴油机为主，同时生产105系列各型柴油机发电机组；年内完成了6105QJ型解放牌汽车配套用柴油机的试制，完成直喷式6105Q-ZH（即6105QA）型柴油机的设计并开展试制；年底，工厂上报“七五”技术改造项目建议书。
1985年，该厂由自治区机械工业厅下放玉林地区行署管理；自治区机械工业厅批准以玉林柴油机厂为主体的玉林地区11家机械工业企业联合组成玉林动力机械公司；同年，该厂与玉林地区手扶拖拉机厂合并，厂名仍称玉林柴油机厂；年内，委托上海内燃机研究所开发 6110Q型直喷式柴油机，自行研制的6105Ga型船用柴油机通过省级技术鉴定，6105Q型车用柴油机获广西优质产品奖；自治区机械工业厅和国家机械工业部同意玉林柴油机厂按年产1万台柴油机进行技术改造。1986年，东风汽车工业联营公司同意玉林柴油机厂成为该公司专业生产部的松散联营厂；年内，用6105QJ型柴油机替换旧解放牌汽车汽油机动力的“汽改柴”通过省级鉴定，并试制成功 40GF44型无刷柴油发电机组。1987年，6105QA型直喷式柴油机通过省级鉴定，从此取代原6105Q型涡流式柴油机产品。年内，工厂恢复生产工农-12型手扶拖拉机及2105A 型柴油机，试制成功YC6110Q型柴油机首台样机，6105CA、6105CA1型直喷式船用柴油机通过省级鉴定，全年生产 6105QA型柴油机4534台。1988年2月，因上年6105QA型柴油机接受“国检”时被判为“不合格产品”，自治区机械工业局通知该厂停产整顿3个月。经采取措施整改，7月获准恢复生产。8月，经东风汽车公司、中国汽车质量北方监督检测所检查6105QA柴油机质量达合格品、一等品水平。年内，首次向长春一汽集团供应6105QA1型柴油机1000台，成为全国第一家同时向解放、东风两大汽车集团提供汽车配套动力的柴油机生产厂；试制成功通达牌越野车、农夫车，停止生产手扶拖拉机。
1989年，2105A-3A 型柴油机获国家商检局颁发出口产品质量许可证；6105QA型柴油机经重庆汽车质量监督检测所再次检验，评为一等品。年内，试制成功首台 WY1.3型挖掘机，并送北京国际工程机械展览会及技术交流会参展，获得特等奖：TDL1030、TDL5020X 型汽车通过试生产许可鉴定和定型技术鉴定，75GF97、15GF21、40GFZ13、16GF23 型柴油发电机组通过省级鉴定；6105QA、12GF4、12GF6型产品获广西优质产品称号。年末，玉林柴油机厂柴油机生产能力达114.81万千瓦，1980年至1989年，该厂累计生产柴油机33828台/248.81万千瓦，生产柴油发电机组3963台/9.026万千瓦。
1990年，玉林地区行署决定，把玉林油泵油嘴厂（桂南自行车厂）并入玉林柴油机厂。同年，玉林柴油机厂改名为广西玉林柴油机总厂，第二厂名为广西玉林动力机械公司；国务院企业管理指导委员会评定玉林柴油机总厂为国家企业管理二级企业。年内，6105QA型柴油机获1990年国家机械电子工业部优质产品称号；换代产品 6105QC 型柴油机通过省级鉴定，并从1991年起取代6105QA型成为主导产品，6110Q型柴油机通过部级鉴定，WY1.3型小型挖掘机通过部级鉴定并获自治区工业新产品百花奖，在开罗、新西兰国际博览会上亦获好评；自制的TDL5020X、TDL1030型通达牌汽车通过鉴定，并列入国家《汽车目录》；YC2515型农用运输车通过省级鉴定；6105型柴油机年产0.3万台提高到1万台的“七五”技术改造项目，累计完成投资额4584万元，通过自治区经委主持的竣工验收；WY1.3型挖掘机年产能力2000台的技术改造项目(批准总投资2872万元)于4月开工，9月竣工投产；6105型柴油机年产能力由1万台扩至2万台的“八五”填平补齐技术改造和引进关键加工设备项目(自治区经委批准总投资2700万元)年内开始实施。年内主要产品产量：柴油机首次突破万台，达14369台/123.08万千瓦，内燃发电机组296台/0.99万千瓦。到年底止，累计生产各型柴油机94361台/540.20万千瓦，柴油发电机组9878台/17.20万千瓦，出口柴油机11000台；已形成年产各型6105柴油机2万台、2105 柴油机0.5万台、柴油发电机组5万千瓦、WY1.3小型挖掘机0.2万台的生产能力，柴油机年末综合生产能力达193.96万千瓦/年；共为国内 37 家汽车制造厂提供配套，在全国各省、市、自治区建立了153个技术服务站，产品出口外销到29个国家和地区。
1990年，玉林柴油机总厂已发展成为国营大型企业、国家机械电子工业部骨干企业；全厂占地面积81.54万平方米，全部房屋建筑面积20.18 万平方米，其中生产用房14.39万平方米；拥有固定资产原值7661万元，金属切削机床770台、锻压设备185台；职工5606人，其中工程技术人员799人；全年完成工业总产值19272万元，实现利润1161.70万元。
