Fils de l’industriel Victor Pouchain (IA00062774), filateur de lin et de chanvre à Armentières, Paul Pouchain, peu intéressé par le textile, fonde vers 1890 à La Chapelle d’Armentières une usine de matériel électrique industriel dont les activités vont de l’éclairage et du transport de force électrique pour le tramway à la fabrication de dynamos, de moteurs et d’accumulateurs. En 1893, il dépose un brevet d'invention visant à l'homologation d'une voiture électrique de six places qu’il nomme Phaéton. Elle fonctionne au moyen d’une batterie constituée de vingt-et-un accumulateurs et peut atteindre la vitesse de 16 km/h avec une autonomie de 70 km. La carrosserie est fabriquée par Isidore Vrancken, un carrossier de la rue Sadi-Carnot à Armentières. Malgré l’intérêt que suscite ce véhicule, il ne dépassera pas le stade du prototype.

Endommagée lors de la Grande Guerre, l'entreprise est reconstruite. En 1927, André Delepoulle, neveu de Paul Pouchain, reprend l’entreprise et fonde la société des "Anciens établissements Paul Pouchain Applications Générales de l’Electricité (AEP)" qui devient "Pouchain SA" en 1986.

En 2014, la société intègre les sociétés "Avenir Group International" et "Avenir Process" afin de renforcer ses compétences dans le domaine de l’automatisation et de l’informatique industrielle.

En 2021, les établissements Pouchain exercent toujours leur savoir-faire dans le génie électrique, l’automatisme des process Industriels et le contrôle et la maintenance de systèmes énergétiques. Ils emploient 175 personnes sur trois sites : la métropole lilloise, Douai et Toulon.