Mit Aufnahme des Straßenbahnbetriebes in Plauen war der Bau einer Wagenhalle und einer Kraftstation erforderlich. So erhielt die AEG am 05. Februar 1894 die Baugenehmigung für das Gelände an der Theaterstraße. Für den Bau, der in den Händen des Maurermeisters Friedrich Keßler lag, waren größere Gründungsarbeiten erforderlich, da ein Ende der Halle in der Nähe des tiefliegenden Bettes der Syra lag. Die Halle selbst war eine mit Ziegeln ausgemauerte Stahlkonstruktion mit einer Länge von 30 m und einer Breite von 14 m, so daß auf insgesamt 4 Gleisen bis zu 16 Wagen Platz fanden.

Im hinteren Teil der Halle befanden sich, abgeteilt durch eine Trennwand, die Lackiererei und die Werkstätten. Vor der Halle wurde eine handbetriebene Schiebebühne vorgesehen, die immerhin bis 1962 existierte. 1910 wurde vor der Halle noch ein Abstellgleis eingebaut. Es war bereits 1914 die Erweiterung der Halle unter Einbeziehung der 1905 außer Betrieb genommenen Kraftstation geplant. Durch den ersten Weltkrieg jedoch wurde dies nicht realisiert, und später wurde dem Bau in der Wiesenstraße der Vorzug gegeben. Nach Beschädigungen durch einen Bombenangriff im zweiten Weltkrieg wurde die Halle schnell wieder hergerichtet, um wenigstens eine Unterstellmöglichkeit zu erhalten - alle anderen Wagenhallen waren fast vollständig zerstört. Die Halle wurde 1962 für einen Erweiterungsbau des Theaters aufgegeben.

Mit der Anschaffung der Triebwagen 16 - 18 reichte die Kapazität der Wagenhalle in der Theaterstraße nicht mehr aus. So wurde 1902 auf dem Gebiet der Böhlerschen Fabrik durch den Baumeister Gustav Zimmermann eine 17,28 m lange und 11,29 m breite Fachwerkhalle errichtet. Die 3 Gleise in der Halle faßten je 2 Triebwagen. Bis in das Jahr 1905 wurde die Halle zum Unterstellen von Triebwagen genutzt, danach nur noch als Lagerschuppen. Für den Neubau der Werkstatt in der Wiesenstraße wurde das Gebäude im Jahre 1930 abgerissen.

Im Jahr 1904 pachtete die SSG ein Gelände für den Bau einer neuen Wagenhalle am Unteren Bahnhof. Der Baumeister Gustav Zimmermann, der bereits den Bau der Halle in der Talbahnstraße leitete, wurde mit der Errichtung des Gebäudes beauftragt. Im Juni 1905 konnte die 36,15 m lange und 20 m breite Halle mit 6 Gleisen in Betrieb genommen werden. Somit konnten 24 neue Stellplätze für Triebwagen genutzt werden. Zwei der Gleise und ein 28 m langes Abstellgleis waren über eine Drehscheibe erreichbar.
Im Jahre 1911 wurde die Halle in Richtung Holbeinstraße um 18,20 m verlängert, so daß nun 36 Wagen in Ihr untergestellt werden konnten. 1928 entstand am vorhandenen Abstellgleis ein zum Teil offener Wagenschuppen mit einer Länge von 23,95 m und einer Breite von 6,58 m mit 2 Gleisen für maximal 6 Wagen.

Der Schuppen wurde 1943 wieder abgerissen. Am 19. März 1945 wurde die gesamte Halle und mit ihr die TW 20 und 23 durch einen Bombenangriff zerstört. Weitere Triebwagen trugen starke Beschädigungen davon.Nach Erwägungen, eine neue Halle in der Melanchthonstraße zu errichten, wurde im Juni 1947 wiederum durch die Firma Zimmermann mit dem Wiederaufbau der Halle begonnen. Hierbei wurde das Gebäude nach vorn verlängert, somit wies es eine Länge von 75,52 m auf. Die Gleisanlagen waren unbeschädigt, lediglich die Drehscheibe wurde durch eine Weiche ersetzt. 1951 erfolgte die Einweihung. Die kleinen Aufenthaltsgebäude ersetzte nun auch ein Wohnhaus mit Diensträumen. Die gesamte Anlage wurde am 31. Dezember 1972 aufgelassen und verkauft.

Nachdem die SESAG im Jahre 1930 das Gelände zwischen der Wiesenstraße und der Talbahnstraße erwerben konnte wurde am 04. Juli 1931 die Baugenehmigung für eine große Wagenhalle mit Werkstatt erteilt. Hierfür war es erforderlich die bestehende Halle in der Talbahnstraße abzureißen.
Das neuerrichtete Gebäude war 49,20 m breit und 35 m lang und nahm 7 Gleise mit einer Länge von je 23 m Länge sowie die Sozialräume und Werkstätten auf. Eines der Gleise führte in die Lackiererei. Das Befahren der Gleise ermöglichte durch eine große Schiebebühne. Der geplante Bau einer Wagenhalle mit einer Länge von 85 m mit 12 Gleisen für 66 Triebwagen parallel zur Wiesenstraße konnte nicht realisiert werden.

Durch einen Bombenangriff am 21. März 1945 wurde die Werkstatt schwer getroffen und die Anlagen zu über 50% zerstört. Am 28. Januar 1948 wurde mit dem Wiederaufbau begonnen, der sich aufgrund von Materialschwierigkeiten bis in den Mai 1950 hinzog.
In den folgenden Jahren erwies sich die Lackiererei als völlig unzureichend, somit kam es zu einem Neubau außerhalb des Werkstattgebäudes im Jahre 1959, der zugleich zwei Wagen fassen konnte und anfangs von der Schiebebühne erreichbar war. Diese neue Fertigmacherei ist 17,45 m lang und 12,84 m breit. Das Gebäude erfuhr 1989 eine Verlängerung auf 21,85 m.
Durch die Einführung des Beiwagenbetriebes 1960 wurden umfangreiche Gleisbauarbeiten erforderlich. Eine Wendeschleife durch die Rückwand des Gebäudes über zwei Werkstattgleise zurück zur Wiesenstraße wurde errichtet. Die Halle erwies sich jedoch bald als zu klein und wurde im Jahre 1970 um insgesamt 25 m verlängert und auf insgesamt 4 Durchfahrtsgleise erweitert.
1981 wurde ein zusätzliches Umfahrtsgleis um die Halle in Betrieb genommen.
1990 ersetzte man die Schiebebühne durch Weichen. Seit Bildung der Plauener Straßenbahn GmbH 1991 wurden mit Hilfe von Fördermitteln die Anlagen in der Werkstatt wie z.B. die Kranbahn erneuert.
1971 wurde hinter der Werkstatt eine 42,84 m lange und 24,42 m breite neue Stahlleichtbauhalle errichtet zur Abstellung der Arbeitsfahrzeuge und zur Lagerung von Gleisbaumaterial, Baumaschinen, Verkehrsschildern, Sand usw. Die Halle konnte 1993/94 rekonstruiert werden. Durch Aufstellung eines Sandsilos außerhalb der Halle sparte man in der Halle einigen Platz. Es wurden eine neue Mittelwand eingezogen, der Abstand der Gleise verbreitert und 4 neue Tore eingebaut. Durch all diese Maßnahmen ist es möglich, weitere Triebwagen und straßengebundene Spezialfahrzeuge abzustellen. Der Betriebshof Wiesenstraße betreut zur Zeit den gesamten Wagenpark der PSB, weitere Werkstätten oder Wagenhallen existieren nicht.