区别很大，是铁路两个不同的单位。一是针对对象不同，机务段主要工作是围绕机车进行，车辆段工作是围绕车辆（客车车厢、货车车辆）进行二是职责不同，机务段主要负责对铁路机车的驾驶、检修、整备，维护和保养以及机车乘务员的组织管理工作。车辆段（分客车车辆段、火车车辆段，动车车辆段）负责货车车辆，客车车辆，动车组的综合运用、整备，检修，在途径一、二等站设列检所及随车检车员，检查发现处理车辆故障。
机务段是火车头（专业术语叫机车）进行整备的场所，机车一些简单的修理也是在机务段进行。而车辆段是车厢进行修理的场所，需要指出的是，客车进行整备的场所叫客整所，不是车辆段，车厢发现了问题需要进行修理才会送到车辆段，而客整所是正常运用的客车入库整备的地方。
机务段的主要工作是负责管内的客运和货运列车的机车乘务工作，乘务实行派班制，提前根据列车运行需求，做好倒班人员的交路制定，工作比较辛苦，工资薪酬还算比较不错。而车辆段主要工作是负责管内的客运和货运列车的维修和养护等工作，在铁路系统也属于运输生产站段，其作用也十分显著，但工作强度要比机务小一些。
