Le dépôt de Lyon-Mouche est un dépôt de locomotives créé par la compagnie PLM en 1865 dans le quartier de La Mouche, situé au nord-est du quartier de Gerland (7ᵉ arrondissement de Lyon). Le site couvre environ six hectares et demi. En 1945, un permis de construire est déposé par les ateliers de la Mouche pour la reconstruction d'ateliers et bureaux sinistrés lors des bombardements aériens du 26 mai 1944, les travaux seront réalisés par l'architecte Deschavanon (AC Lyon 344W, 1945).

A l'origine un système à deux rotondes avec un atelier central est installé (plan général de Lyon, 1894 4S313). la rotonde sud a été démolie en 1962/1963 pour simplifier les installations et pour permettre la construction d'un parking. L'électrification des années 1950 a très probablement permis la réduction du nombre de machines et, par ailleurs, le dépôt de Vénissieux s'est redéveloppé après-guerre. Déjà à l'époque la SNCF détruisait ce qui n'était pas utile relativement rapidement. Seule reste aujourd'hui la rotonde nord. Elle est complète, elle n'a pas été amputée en partie de sa couverture comme à Vénissieux par exemple et reste à ce titre un bâtiment exceptionnel qui mérite à être porté en EBP sur le PLU-H (voir même une protection MH).