Stacja Muzeum prowadzi bogatą działalność wystawienniczą. Oprócz wystawy stałej organizowane są wystawy czasowe. Wystawa stała mieści się w trzech salach wystawowych oraz w skansenie na zewnątrz budynku Stacji.
pierwsza sala wystawowa
W pierwszej sali znajduje się kolekcja pokazująca w układzie chronologicznym dzieje kolejnictwa na świecie i w Polsce – początki transportu kolejowego oraz kolejne etapy jego ciągłej modernizacji, następującej w wyniku postępu technicznego. Ekspozycja poświęcona kolejom w Polsce dokładnie przedstawia kolejne okresy związane z powstaniem transportu szynowego i jego rozbudową, począwszy od stworzenia pierwszych linii na ziemiach polskich, okupowanych przez trzech zaborców, ze szczególnym uwzględnieniem Drogi Żelaznej Warszawsko-Wiedeńskiej (otwartej w 1845 r.). Dalsze losy to: rozwój kolejnictwa w niepodległym państwie, funkcjonowanie kolei i skala zniszczeń w czasie II wojny światowej, odbudowa transportu kolejowego od 1945 r., elektryfikacja trakcji i transformacja do czasów współczesnych.
druga sala wystawowa
Ekspozycja jest kontynuowana w drugiej sali wystawowej. Bogatą część kolekcji w tej sali stanowią eksponaty pamiątkowo-historyczne (umundurowanie i akcesoria, szpady do mundurów paradnych, hełm kolejowej straży pożarnej, liczne odznaki, zegarki kolejarskie, piękne sztandary dawnych związków zawodowych i stowarzyszeń kolejarzy, pamiątkowe medale); archiwalia (np.: dokumenty osobiste kolejarzy, rozkłady jazdy, bilety kolejowe, patenty na maszynistę oraz listy frachtowe polskie i zagraniczne); urządzenia (np. nastawnia, semafory, aparaty telefoniczne i telegraficzne, dworcowe zegary, różnego typu lampy kolejowe oraz ręczne latarki sygnalizacyjne świecowe, karbidowe i naftowe). W obu salach znajduje się wyjątkowy zbiór modeli taboru (ok. 200 egz.), w skład którego wchodzą: modele parowozów, lokomotyw spalinowych i elektrycznych oraz wagonów pasażerskich i towarowych, a także kilka makiet zabytkowych dworców. Wszystkie zachwycają precyzją wykonania.
trzecia sala wystawowa
Z myślą o młodych pasjonatach techniki powstała przestrzeń, w której dzieci w wieku 6-12 lat mogą w fascynujący sposób odkrywać tajniki kolejnictwa. Dzięki nowoczesnym, multimedialnym urządzeniom oraz interaktywnym instalacjom, mali odkrywcy na własne oczy zobaczą, jak między innymi działa silnik parowy, elektryczny, spalinowy czy też wieża ciśnień.
na zewnątrz
Skansen Stacji Muzeum stanowi największy zbiór cennych pojazdów szynowych w Polsce zgromadzony w jednym miejscu. Liczy 50 jednostek, zbudowanych w różnych okresach historii kolejnictwa. Do ich prezentacji wykorzystany jest układ torowy. Na początku trasy zwiedzania godne podziwu są unikaty na skalę międzynarodową, tj.: wagon salonowy, EZT EW51 i pociąg pancerny. Na uwagę zasługują także: wagon motorowy SN52 (1955 r.), odrestaurowany w 2015 r. wagon bagażowo-pocztowy serii Fg (1908 r.), pług odśnieżny i wagon osobowy serii Bi (1928 r.), wykorzystywany na cele wystaw. W dalszej części skansenu największą grupę stanowią parowozy różnych typów, produkcji polskiej, niemieckiej i amerykańskiej. Kolekcję uzupełniają: lokomotywy elektryczne, pojazdy trakcyjne spalinowe i tabor wagonowy.
