В начале ХХ в. г. Иловайск стал узловой станцией, через которую проходило значительное количество составов с углем, хлебом, строительными материалами.
В 1902 г. на станции Иловайск начали строить паровозное депо по веерного типа (рис. 1): локомотивы попадали внутрь с помощью поворотного круга, приводилось в действие использованием тягловой силы. Позже эта процедура была автоматизирована, но сам принцип сохранился и доныне (рис. 1в, г). Появление депо имело знаковое значение для развития не только самой станции, но посёлка при ней.
В 1905 г. сюда перевели из Харцызска часть подвижного состава вместе с локомотивами. В 1907–1910 гг. железнодорожный узел заметно расширился.
В 1908 г. здесь завершили строительство вокзала, здание, которого сохранился и поныне. Здесь сейчас размещаются кассы пригородного движения, а также багажное отделение.
Водонапорная башня1 станции Иловайск построена в начале XX в. в комплексе здания водоумягчителя после ввода в эксплуатацию паровозного депо в 1908 г. Была создана система подачи умягченной воды на перрон вокзала, на отдельные пути Горловского и Ростовского сортировочных парков, на экипировку (в районе топливного склада) и на шлакоуборку (треугольник) в районе нынешнего отдел материально-технического снабжения отделения дороги (НОДХ). Башня расположена рядом с локомотивным депо (ранее паровозным), а при использовании паровозов нужна была вода и, соответственно, водонапорные башни. Со снятием с эксплуатации паровозов отпала необходимость и в водонапорных башнях, которые продолжают возвышаться над железнодорожными станциями, напоминая нам о минувших временах.
В России первые паровозные депо строились на Николаевской железной дороге (до 1855 г. — Санкт-Петербурго-Московская). Назывались эти здания не депо, а паровозные сараи. Они имели вид круглого здания, в которое вёл один путь, по которому производилась постановка в депо паровозов. В центре здания находится поворотный круг. Заезжающий в депо паровоз попадает на этот круг, а затем круг поворачивается (с помощью механизмов, но в первое время без всякой механизации) и паровоз оказывается напротив нужного стойла. Позднее круглые паровозные сараи строить не стали, так как конструкция здания не обеспечивала дымоудаления, кроме того, изменялся паровозный парк, паровозы становились длиннее, из-за этого размеры поворотного круга и здания в целом становились больше, перекрыть это здание одной крышей не представлялось возможным.