馆前广场上，用蒸汽机车的动轮等零部件建立了一座时钟雕塑，时刻定格在2008年8月1日10时40分——首列京津城际动车组列车开行的时刻，标志着中国铁路发展百余年来从蒸汽时代到 350 km/h 高标准高速铁路时代的历史跨越。展馆入口左右两侧分别摆放着前进型和人民型蒸汽机车。馆舍内则保存有下列蒸汽机车：
内燃机车.除了蒸汽机车外，本馆中内燃机车同样种类繁多——既有液力传动的「东方红」系列机车，又有交流-直流电力传动的「东风」系列机车，还有交流-直流-交流电力传动的和谐3型内燃机车。