Železniční muzeum nabízí v prostorách bývalé výtopny z roku 1871 unikátní expozici parních, motorových i elektrických lokomotiv, motorových vozů, nákladních, osobních i speciálních vagonů. Provozuschopné lokomotivy, které se zde též opravují, zajišťují vozbu historických vlaků v rámci projektu ČD Nostalgie po celé ČR (během akcí i v okolí muzea).

Kromě nostalgických jízd patří k nejoblíbenějším akcím muzea Parní víkendy a tematická setkání jednotlivých typů lokomotiv. Rozsah stáří vystavované techniky je od časů Rakousko-Uherska až po období normalizace. Nejvýznamnějším z vystavených vagonů je salónní vůz prezidenta T. G. Masaryka z roku 1930. V areálu muzea je u točny venkovní  a v bývalé rotundě výtopny Buštěhradské dráhy z roku 1923 kryté stání. Úzkokolejná dráha pro jízdy návštěvníků je obsluhovaná parními i motorovými lokomotivami z kladenských železáren Poldi SONP. V budově přístavby haly oprav se v místnostech nachází expozice železničních historických předmětů rozčleněná do několika celků (kancelář výpravčího s ukázkami zabezpečovací techniky, dobová výdejna jízdenek, modelové kolejiště atd.). V areálu je dále možno zhlédnout zařízení potřebná k provozu parních lokomotiv (uhelný výtah, pojízdné železniční jeřáby, popelové jámy, budova vodárny, vodní jeřáby apod.) i železnice jako celku (výhybky, návěstidla, přejezd s mechanickými závorami atd.). V muzeu funguje občerstvení a restaurační vůz.