Šiaulių geležinkelio žinybinis muziejus įkurtas 1971 m., minint Šiaulių geležinkelio 100-ąsias metines. Įkūrimo iniciatorius – Aronas Petuchovskis, tuometis Šiaulių geležinkelio stoties viršininkas. Įrengtos dvi ekspozicijos: lauko ir muziejinė-istorinė. Po rekonstrukcijos muziejus įsikūrė geležinkelio infrastruktūros filialo teritorijoje.

Pirmojoje salėje išdėstyta nuolatinė ekspozicija. Čia supažindinama su Šiaulių geležinkelių istorija nuo 1871 m., kai buvo pastatyta geležinkelio stotis ir į Šiaulius atvyko pirmasis traukinys. Tai liudija išlikusios nuotraukos, dokumentai ir kiti įvairūs eksponatai. Muziejuje galima pamatyti nuotraukas, kaip atrodė geležinkelio stotis prieš Antrąjį pasaulinį karą ir po jo. Pagrindinės salės dalyje išdėstyti įrankiai ir prietaisai, kuriais dirbo įvairių profesijų geležinkelininkai: kelininkai, elektrikai, ryšininkai. Supažindinama su įvairių laikotarpių geležinkelininkų uniformomis, jų detalėmis, apdovanojimais. Eksponuojamos ir geležinkelininkų laisvalaikio, kultūrinio gyvenimo, sporto akimirkos.

Antroje salėje demonstruojama šiandienos geležinkelio infrastruktūra, vienintelis Šiaulių krašte veikiantis geležinkelio maketas. Salėje eksponuojamos nuotraukos, pasakojančios apie darbuotojų kasdienybę, pirmuosius filialo vadovus, suvenyrų kolekciją, įvertinimus, pasiektus filialo darbuotojų dirbant bei sportuojant. Parodų erdvėje nuolat keičiami eksponatai, vyksta parodos, knygų pristatymai, kiti renginiai.

Muziejuje sukaupta apie 6000 eksponatų, fondai nuolat papildomi naujais eksponatais, kuriuos dovanoja filialo darbuotojai ir miesto gyventojai. Lauko ekspozicija pradėta kaupti 2004 m. filialo "Šiaulių geležinkelių infrastruktūra" direktoriaus Algirdo Karužio iniciatyva. Ekspozicija užima 13 ha plotą.

Ekspozicija skatina lankytojus būti ne tik stebėtojais, bet ir aktyviais dalyviais. Čia lankytojus pasitinka siaurojo geležinkelio garvežys PT-4–153 ir plačiojo geležinkelio garvežys L–0106, vikšrinės traktorių, įvairių tipų drezinos, siaurojo geležinkelio vagonas ir kita technika. Lankytojus sudomina nutiesta kelio atkarpa ant metalinių pabėgių, iešmų perjungimo mechanizmas, mediniai ryšių ir elektros stulpai, daug kitų eksponatų.