Экспозиция построена по хронологическому принципу и состоит из нескольких тематических разделов, в которых освещены основные события становления и развития отечественного железнодорожного транспорта: от «пароходного дилижанца» Черепановых до современных высокоскоростных поездов.
Экспозиция знакомит с направлениями эволюции железных дорог в будущем: созданием вакуумных магнитно-левитационных магистралей, поездов на водородном топливе. Рассказывает о людях, внесших значительный вклад в развитие железных дорог, таких как: Ф. А. фон Герстнер, П. П. Мельников, С. Ю. Витте, В. Н. Образцов. Повествует о героическом труде железнодорожников в годы Великой Отечественной войны.
