1862年11月17日（同治元年九月二十六日），同治皇帝发出上谕，要求各通商口岸，“认真学习洋人制造各项火器之法，务须得其密传，能利攻剿，以为自强之计。”1863年，江苏巡抚李鸿章在江苏的上海和松江先后建立韩殿甲局、马格里局、丁日昌局3个兵器作坊，仿制外国的炸弹（开花炮弹），以与购买的炸炮配套，用以镇压太平军。建在松江的那个兵器作坊的负责人叫马格里，是雇用的英国人，该作坊就叫马格里局。1863年底，马格里局迁到苏州，改名苏州炮局。1864年1月购买了机器，4月开始用机器制造兵器，成为中国最早用机器制造兵器的工厂。（据《中国近代兵工史》）苏州炮局初期有员工50多人，生产炸弹。机器投产后员工增加到300多人，雇用外国工匠四五人。生产的前膛炮有英式炮、法式轻铜炮、田鸡炮（炸炮）3种，日产1-2门；日产炮弹（炸弹）150－200发，铜帽10余万粒。1866年12月，该局迁江宁（今江苏南京），改名江宁炮局。约1874年，改名金陵机器制造局。亦称金陵机器局、金陵制造局。1874年，派马格里到欧洲购买机器，开始扩建。1879年，接并乌龙山机器局。同年，开始有固定的经费来源。1884年的中法战争后，该局再次扩建。生产的兵器有前膛炮、后膛炮、（旧式）火箭、多管式机关枪、马克沁重机关枪、抬枪、枪弹、炮弹、水雷、地雷。该局1884年仿制成的2磅子熟铁后膛过山炮，是我国最早制成的移动式后膛炮。1888年仿制成的马克沁重机关枪，是我国最早制成的单管机关枪。1899年，有机器设备182部，员工1200多人。年生产能力为，2磅子熟铁后膛过山炮40门、1磅子钢管自来火子快炮12门、洋式后膛抬枪260支、炮弹2.48万发、机枪弹3万发、步枪弹11.82万发，以及炮车、铜火、门火等。1905年，兵部左侍郎铁良考察该局后上奏说，金陵机器局专造老毛瑟枪子弹，间造37-76毫米大炮，规模甚小，机器亦老，工艺未精。主管兵工的练兵处据此决定该局择留工匠，专造枪弹，其余产品立即停造。1907年11月，该局附属于江南制造局。1908年，接并金陵制造洋火药局。1910年，停止制造兵器，改为修械厂。1911年4月，主管兵工的陆军部决定停办，交江南制造局接收。不久又决定开工。

辛亥革命后，该局由北洋政府的江苏督军管辖。除继续生产枪弹外，开始仿制重机枪、轻机枪、冲锋枪，并新建无烟药厂，制造无烟火药。1928年3月，改为北洋政府陆军部直属的上海兵工厂金陵分厂。1929年6月，国民政府军政部兵工署将其改制为金陵兵工厂。这时有工人1100多人。生产马克沁重机枪、迫击炮、冲锋枪、枪弹、炮弹、飞机炸弹、防毒器材等。所产民20年式82毫米迫击炮是我国的主要迫击炮。所产民24年式马克沁重机枪是我国的主要重机枪。

抗日战争开始后，该厂于1937年11月迁重庆。1938年4月，改名军政部兵工署第二十一工厂。经过兵工署调整，该厂的规模逐步扩大。1945年，厂下设重迫炮、迫炮、重机枪、轻机枪、步枪、炮弹、火工等16个制造所。员工由迁川时的1100多人增加至10370人。有机器设备3424部。迫击炮、机枪、步枪、防毒器材等的产量很大，是抗日战争中最主要的兵器生产厂。所产民33年式120毫米迫击炮是我国的主要重迫击炮。所产ZB26捷克式轻机枪是我国的主要轻机枪。所产中正式步枪是我国的主要步枪。

1949年7月，该厂改名为第二十一兵工厂。同年11月30日，重庆解放，为重庆市军事管制委员会接管。