現在では埼玉県さいたま市大宮にある同名の博物館を指すことが多いが、同館の開館前からも鉄道がテーマとする博物館を指す一般名詞として使われている。それらと区別するため「てっぱく」という略称が使われることが多い。
2007年10月14日に開業。それまで秋葉原万世橋にあった交通博物館が老朽化、手狭になったことから、大宮総合車両センターの一部を利用している。交通博物館にあった鉄道関係の展示物のほとんどを引き継いでおり、開館にあたっては、それまで主にJR東日本や東日本管内で活躍してきた車両を集め展示しているが、東日本以外からもJR西日本から0系新幹線や、JR貨物からEF66を譲り受けている。
主な展示車両
蒸気機関車
150形 日本の鉄道創業時に使われた通称「1号機関車」、国の重要文化財指定。
C57135号機 交通博物館で展示されていた、日本最後の定期旅客列車を牽引した蒸気機関車。
C51 5号機 青梅鉄道公園より移転
電気機関車
客車
電車
101系 485系 181系 455系 クモハ40 ナデ6141
キハ41000 キハ11
新幹線車両
屋外展示で183系と455系が展示されている(飲食・休憩用)