Il museo raccoglie numerose testimonianze che ripercorrono le più importanti tappe della storia delle ferrovie in Sardegna. Le attività ebbero inizio nel 1860, con la fondazione della Compagnia Reale delle Ferrovie Sarde (italo-inglese) ed i lavori, condotti dalla stessa compagnia su progetto di Benjamin Piercy, portarono, tra il 1863 ed il 1883, alla realizzazione di 400 km di rete a scartamento normale, cui si aggiunsero, tra il 1886 ed il 1897, le cosiddette Complementari a scartamento ridotto. Sono presenti fotografie d’epoca, un telegrafo delle Ferrovie Reali, macchinari, spezzoni di rotaia, strumenti e documenti vari, arredi di stazioni e treni (tra questi un salotto proveniente dal treno reale sardo e tendina in uso nella carrozza reale), modelli e plastici.