下铁互助会自1983年开始计划修建地铁博物馆，并在1985年2月开工，建设费耗资22.5亿日元。地铁博物馆在1986年7月12日开业。在开馆之前，地下铁互助会曾在千代田区神田须田町的交通博物馆附近设置过资料展示设施。坂神·淡路大地震之后，日本各地的高架桥进行了耐震补强工程，东西线地上区间亦不例外。地铁博物馆因此在2002年7月1日至2003年5月31日关闭，并在此期间刷新展览品，于2003年6月1日重新开放。
馆内展示.地铁博物馆再现了银座线开通时上野站的月台景观。除了展示东