Situé en amont de la bifurcation entre la ligne Avignon - Lyon et celle d'Orange - Carpentras - L'Isle Fontaine de Vaucluse, à la lisière Sud Est de la gare d'Orange, ce petit dépôt comporte encore une rotonde à six stalles et un pont tournant. Son abandon, au tournant des années 50 / 60, coïncida à la fois avec l'électrification de la ligne Lyon - Avignon et l'arrivée de la traction Diesel sur les autres liaisons.
Ces installations, aujourd'hui à l'abandon, servirent au garage dans les années 90 de locomotives réformées du dépôt d'Avignon (BB 66600) avant démolition ou revente après envoi aux ateliers de Nevers pour remise en état.
La rotonde a été démolie et la dosse du pont tournant comblée vers 2015.