本发明公开了一种柴油机启动与蓄电池充电一体化装置及内燃机车，属于机车技术领域，解决了现有的内燃机车内部部件体积大、成本高的技术问题。该一体化装置包括斩波电路、变流器和控制器；在柴油机启动时，所述控制器驱动所述斩波电路，将所述蓄电池的输出电压升压为第一中间电压，所述控制器还驱动所述变流器，将所述第一中间电压逆变为交流电并输出至发电机，使所述发电机工作在电动机状态，以启动所述柴油机；在蓄电池充电时，所述柴油机带动所述发电机发电，所述控制器驱动所述变流器将所述发电机发出的交流电整流为第二中间电压，所述控制器还驱动斩波电路对所述第二中间电压进行降压，并充入所述蓄电池。本发明可用于内燃机车中。