Sebelum Bengkel Utama yang sekarang ini berada di Batu Gajah wujud, ia terletak di Sentul. Bengkel Batu Gajah dikenali dengan kependekan CWBG, manakala Bengkel Sentul, CWS. Bengkel ini terletak di Sentul berhampiran landasan cawangan Batu Caves, dan merupakan pusat sehenti kejuruteraan , penyelenggaraan, malah pengilangan dan pembuatan, keretapi waktu itu.

Bengkel Sentul dibina pada tahun 1904 dan dibuka kepada penggunaan mulai tahun 1906. Tanah seluas 56 ekar diperuntukkan untuk bengkel berkenaan serta sebarang pengembangan di masa depan.

Bengkel berkenaan dibina lengkap untuk segalanya, dari pembuatan komponen logam sehinggalah kepada kerja-kerja pembinaan koc dan gerabak secara in-house. Aktiviti utamanya adalah kerja-kerja baikpulih (overhaul) stok kereta yang digunakan untuk perkhidmatan keretapi. Rajah di bawah menunjukkan kemudahan serta hamparan Bengkel Utama Sentul pada tahun 1935.

Sebahagian bengkel ini musnah semasa Perang Dunia Kedua akibat dibom oleh Tentera Bersekutu yang menyerang lokasi dan kemudahan strategik yang digunakan oleh tentera pendudukan Jepun waktu itu. Ia dibaikpulih selepas perang, dan turut dinaiktaraf untuk menyelenggara stok kereta berkuasa diesel yang mula diperkenalkan pada tahun 1948.

Pada tahun 1983 bengkel diesel diperbesarkan dan diperbaharui bagi penerimaan lokomotif Kelas 19, 23 dan seterusnya 24. 1994 menyaksikan siapnya depoh penyelenggaraan keretapi elektrik (EMU) yang pertama, dan digunakan bagi kerja selenggaraan EMU untuk perkhidmatan KTM Komuter di Lembah Klang.

Bengkel ini mula dikecilkan pada tahun 1996 apabila sebahagian besar tanah di mana bengkel ini berada diambilalih oleh pihak YTL bagi tujuan pembangunan semula. Kesemua faundri serta sebahagian besar workshop kerja pembuatan ditutup, termasuklah bengkel untuk kerja-kerja koc dan gerabak. Yang ditinggalkan ketika itu hanyalah bengkel lokomotif serta depoh EMU. Ketika itu bengkel telah dicadangkan untuk dipindahkan ke sebidang tanah di Serendah di utara Selangor, tetapi rancangan ini tidak menjadi kenyataan.

Bengkel Sentul ditutup sepenuhnya (dengan mengekalkan hanya depoh EMU) apabila Bengkel Batu Gajah beroperasi sepenuhnya pada tahun 2010.