Situat a l’antic dipòsit de locomotores de vapor de Vilanova i la Geltrú i dependències annexes, té com a objectiu la divulgació de la història del ferrocarril mitjançant l’exhibició d’un important patrimoni format per elements d’infraestructura com vies, carrils o maquinària de construcció, i objectes relacionats amb les estacions de tren, així com tota mena de locomotores i vehicles ferroviaris. La col·lecció de locomotores de vapor és considerada la més important d’Europa. L’any 1999 el museu remodelà i reorganitzà els continguts museogràfics i els serveis al visitant per a potenciar els audiovisuals i introduir nous elements expositius i ambientacions.