中国铁道博物馆是2003年9月由铁道部科学技术馆正式更名的国家级专业博物馆，共有三个馆：正阳门馆、东郊馆、詹天佑纪念馆。
　　正阳门馆位于北京市朝阳区酒仙桥北路一号院北侧，
　　东郊馆坐落于北京市朝阳区酒仙桥北侧，建筑面积20500平方米，包括机车车辆陈列厅、综合展厅和专题展厅三部分。机车车辆陈列厅于2003年9月1日正式对外开放，8条展示线展示中国铁路不同历史时期不同的机车车辆近60台，其规模之大居国内首位。其中有中国现存最早的蒸汽机车，有以革命领袖的名字命名的机车，有旧中国使用的多种外国机车，有新中国成立后自行设计制造的中国第一代内燃和电力机车，有老式的铁路专用客车，有国家领导人乘坐的专列，还有不同种类的铁路硬坐车、卧车、餐车、行李及货车。最具特色的是由30台具有珍贵文物价值的蒸汽机车组成的庞大阵群。著名的“零号机车”、“毛泽东号”和“朱德号”机车，分别代表了不同历史意义和革命纪念意义。JF型、KD7型、SN型、SL型、KF型等各种型号机车，形象的展示着百年铁路风云画卷中牵引动力的历史轨迹。新中国成立后设计制造的胜利、建设、人民、前进等型机车，则精心收藏了每种型号的首台机车。
　　詹天佑纪念馆位于八达岭长城北侧，是一座为纪念在中国近代铁路建设史上做出杰出贡献的爱国者詹天佑而建立的专题人物纪念馆，1987年对外开放，2009年经过重新装修布展再次开放。