ПАО «МЗТМ» по праву является преемником ЖЗТМ, созданного в 1958 году на базе машиностроительных цехов машиностроительного и металлургического завода имени Ильича. 1 мая 1958 года предприятие стало юридическим лицом.

Начинается интенсивное развитие завода. Наряду с заправщиками для ракетной техники, цистернами изготавливаются детали для танков, БТРов, развивается тяжелое машиностроение. За короткий срок осваивается выпуск конвертеров, кранов, роторных и ковшовых экскаваторов, технологическое оборудование конвертерных и доменных цехов, химических реакторов и сосудов высокого давления.

ЖЗТМ становится в 1962 году головным в СССР по конвертеростроению, в 1964 году начинается специализация в изготовлении биметаллических сосудов высокого давления и роторных экскаваторов, с 1969 года – кранов. Создаются автотопливозаправщики ТЗ-16, ТЗ-22, ТЗ-45, горнорудное оборудование. Продукция ЖЗТМ известна в десятках стран мира. Предприятие монополист по выпуску цистерн. Их изготавливается свыше 50 наименований. Растут производственные мощности. Осваивается выпуск товаров народного потребления. Расширяется участие ЖЗТМ в программе «Щит Родины».

В 1971 году завод удостоенордена Ленина, а его директор В.Ф. Карпов – звания Героя Социалистического Труда.

В 1976 году на базе ЖЗТМ создается производственное объединение «Ждановтяжмаш». За заслуги завод награжден орденом Октябрьской Революции, польским орденом.

В 1980 году предприятие возглавил И.Д. Нагаевский. В 1989 году «Ждановтяжмаш» переименован в «Азовмаш», ставший в 1991 году концерном.

20 января 1994 года приказом № 62 Минмашпрома Украины на базе подлежащих корпоратизации предприятий входящих в Мариупольский государственный концерн «Азовмаш», создано ОАО «Азов». Председателем правления ОАО стал А.Е. Антифеев. В состав ОАО «Азов» в 1996 году входили 14 фирм.

Несмотря на продолжающийся спад производства, предприятие, осваивает новую продукцию, участвует в выполнении заказа для Пакистана на поставку 320 танков. Создаются новые цистерны. В 1996 ОАО «Азов» возглавил В.П. Садиков. В ОАО «Азов» глубочайший кризис. Остановлено производство цистерн, не выплачивается зарплата, платежи в бюджет. Предприятие на грани банкротства. Только приход 10 декабря 1999 года к руководству ОАО «Азов» А.В. Савчука и его команды позволил предприятие спасти от банкротства.

Стали выплачиваться зарплата, погашаться долги. ОАО «Азов» вошло в состав ОАО «Азовмаш».

По инициативе А.В. Савчука ОАО «Азов» получило историческое название ОАО «МЗТМ», зарегистрированное в горсовете 26 марта 2003 года.

На предприятии начинается возрождение социального комплекса: ДК «Искра, Дворца спорта, профилактория и других объектов.

Создаются новые изделия – полувагоны с люками, крытые вагоны, длиннобазные платформы, конвертерное и доменное оборудование, портальные краны.

В связи с избранием А.В. Савчука в 2006 году народным депутатом Украины председателем правления ОАО «МЗТМ» становится В.И. Телыця.

В 2009 году председателем правления – генеральным директором МЗТМ И.Н. Карапейчик.

11 ноября 2010 года решением наблюдательного совета № 11 имущество ОАО «МЗТМ» передано в аренду или реализацию ОАО «Азовобщемаш» и ЗАО «Азовэлектросталь».

В 2011 году ОАО «МЗТМ» переименовано в ПАО «МЗТМ».

В июле 2013 года генеральным директором ПАО «МЗТМ» назначен В.Н. Рачинский.

В 2016 году ПАО «МЗТМ» переименовано в ЧАО «МЗТМ».
С 1 мая 2016 года генеральным директором ЧАО «МЗТМ» назначен Г.Т.Ализаев.