Le dépôt des Joncherolles fut le dernier dépôt créé par la Compagnie du Nord, et le dernier établissement avant les créations — récentes — des installations TGV. Il était destiné à gérer et entretenir les locomotives à vapeur du service de banlieue, alors en pleine expansion, qui dépendaient auparavant du dépôt de la Chapelle (près de la gare du Nord).
En raison de l'électrification progressive des lignes de la banlieue nord, le dépôt des Joncherolles a fermé ses portes le 12 décembre 1970.
Installations du dépôt vapeur
Longeant la ligne Paris - Lille peu après la gare de Saint-Denis, ses installations étaient constituées par une demi-rotonde en béton de 12 voies, ainsi que de 17 voies non couvertes. L'ensemble était desservi par une plaque tournante de 24 m de longueur. Les autres installations étaient notamment constituées d'un portique pour le chargement du charbon (en provenance notamment des mines d'Aniche et de Liévin), appelé « toboggan » et d'un bâtiment administratif, avec un foyer et une cantine.
En 1968, le dépôt comptait 160 agents de conduite et 70 ouvriers, pour le personnel roulant, auquel il fallait ajouter 64 agents sédentaires, soit 294 emplois.
Locomotives à vapeur en gérance
Les premières locomotives gérées par le dépôt furent des 230 série 3121 à 3125 ainsi que des 232 TA, mutées au dépôt de Fives à partir de 1934-1935 et remplacées par des 141 TC, locomotives à vapeur emblématiques de la banlieue nord, les 040 TG 32, 42 et 45 et les 050 TQ 5 et 32 et quelques 231 E.
Parmi les autres machines qu'elle géra, on peut signaler des T9.3 AL et ex-Prusse attribuées à la Compagnie du Nord par la convention d'armistice de la Première Guerre mondiale, ou, après la Seconde Guerre mondiale, six 030 TU d'origine américaines. En 1961, le dépôt gérait la 040 TA du chemin de fer d'Enghien à Montmorency.
En 1968, à la fin de la vie du dépôt vapeur, celui-ci avait notamment en gestion les locomotives 141 TC 1, 2, 5, 8, 10, 12 à 16, 20, 25 à 27, 30, 32 à 34, 36, 37, 39, 40, 41, 45, 47, 49, 50, 51, 53, 54, 57, 58, 59, 60 et 69. Celles-ci circulaient sur les lignes de banlieue suivantes :
• Paris — Ermont par les Grésillons,
• Paris — Persan - Beaumont par Monsoult, par Valmondois et par Pontoise ;
• les trains-navettes entre Ermont et Argenteuil,
• certains trains entre Persan - Beaumont et Creil, des trains omnibus entre Paris et Beauvais ou autour de cette ville.
Le dépôt disposait d'une annexe à la gare de Persan - Beaumont, le dépôt de Beaumont, et, à la fin de l'exploitation, les locomotives 141 TC étaient exploitées en pool, avec deux équipes titulaires, l'une des Joncherolles, l'autre de Beaumont. En 1968, les locomotives en pool des deux dépôts tractaient 264 trains journaliers, soit un parcours mensuel de 240 000 à 265 000 km. Elles parcoururent en 1967 2 838 000 km.