L'idée du musée du chemin de fer remonte à l'Exposition universelle de 1900, mais ne fut concrétisée qu'en 1971 à Mulhouse, ville des musées techniques. Elle vit la naissance, en 1939, de la troisième ligne française, Mulhouse-Thann, et fut l'étape de la première ligne ferroviaire internationale Strasbourg-Bâle en 1844.