主要以台湾高铁的发展历程、施工工法、列车模型场景及各国高速铁路系统简介为展览主题。第一代探索馆在台湾高铁即将通车时完成阶段性任务，于2006年10月31日功成身退。 <br>第二代探索馆于2017年1月5日开幕，位于桃园市中坜区高铁桃园站旁，行政院院长林全、桃园市市长郑文灿、交通部部长贺陈旦、交通部高速铁路工程局局长胡湘麟等人共同出席开幕典礼，以庆祝台湾高铁通车十週年。
展览.此博物馆分为A、B两馆，共分19个主题展览区。