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為積極辦理高雄市都會區捷運系統，民國77年8月5日正式成立「高雄市政府工務局捷運系統規劃專案小組」。
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為辦理高雄都會區大眾捷運系統之工程及籌設高雄市政府捷運工程局，於民國79年3月2日經行政院核准成立「高雄市政府捷運工程局籌備處」。
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民國83年5月9日「高雄市政府捷運工程局」正式成立，下設綜合規劃科、設施工程科、系統工程科、路權科、資訊室、秘書室、會計室、人事室、政風室。
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民國97年6月5日本局組織修編，設施工程科更名為工務管理科、路權科更名為開發路權科，另增設營運監理科。
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民國99年12月25日高雄縣市合併，本局營運監理科移撥本府交通局。
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配合派用人員派用條例廢止，本局於民國107年6月1日組織修編改制為任用機關。
