1862年5月，西北地区回民起义。1865年，中亚细亚浩罕汗国军官阿古柏带兵侵入新疆，占领了南疆全部和北疆大部，在此建立起哲德沙尔汗国伪政权。1866年9月，钦差大臣、督办新疆军务左宗棠带领120营军队去镇压回民起义和反击阿古柏入侵。为了就近补给兵器，他从江南制造局和金陵机器制造局招募一批工人，购买一批机器，于1869年3月在陕西西安建立西安机器局，生产抬枪、铜帽、开花炮弹、黑色火药。它是中国西北地区最早建立的近代兵工厂。1872年8月，左军攻下甘肃兰州，该局迁入，改名兰州制造局。扩大生产规模，制造前膛炮、步枪、枪弹。该局生产的开花弹在1873年10月攻克肃州（今酒泉）的战斗中发挥了很大作用。1877年12月，阿古柏被赶出新疆，该局的生产锐减。1882年，该局与兰州织呢局合并为兰州机器局。1898年，并入甘肃军装局，改名甘肃机器局。1910年，只有员工132人。1924年，改名甘肃制造局，添购机器设备，小量生产步枪、机关枪、迫击炮及弹药。1931年，开始衰落，靠生产民品和修械维持生存。1939年，恢复兵器制造。1941年，改名甘肃机器厂，扩大军品和民品生产。1947年，改名甘肃省政府机器厂，主业修械。1949年7月，改名西北长官公署兵工厂。同年8月26日，兰州解放，为当地人民政府接管。