En sus tres salas se han montado diversas exposiciones temporales.

El museo no cuenta con un acervo propio, sino exhibe material de diferentes fondos, entre los que se encuentran los del Centro Nacional para la Preservación del Patrimonio Cultural Ferrocarrilero, el Museo Nacional de los Ferrocarriles Mexicanos de la ciudad de Puebla y fotografías del Centro de Estudios del Movimiento Obrero y Socialista (CEMOS).

[3]​[2]​ Una de las piezas principales del acervo del museo es la locomotora Sin Fuego, que es única en el país, se trata de una locomotora de vapor a presión que fue construida por la compañía Davenport Locomotive Works en Estados Unidos.

[4]​ La locomotora fue adquirida en los años cuarenta del siglo XX por PEMEX, para realizar movimientos en los patios ferroviarios y abastecer los carros tanques de combustible en la refinería de Azcapotzalco.

También pone a disposición del público su Centro de documentación, que está en formación, donde hay libros, documentos, planos, videograbaciones, fotografías y audios.