Экспозиция музея представлена экспонатами подвижного состава в количестве 56 единиц: паровозами довоенного, военного и послевоенного поколений (Э^у, Эм, ФД20, Э^р, СО17, С^у, Л, Лв, П36 «Победа», танк-паровоз 9П). Наряду с отечественными, имеются, также, и трофейные паровозы серии ТЭ времен Великой Отечественной войны производства заводов Европы. Музей имеет два уникальных паровых крана ПК-6, ПК-ЦУМЗ выпуска 1950 г. Коллекция пассажирских вагонов представлена 2-х и 4-х-осными вагонами выпуска 1903-1940 гг. На территории музея расположена паровозная гидроколонка, пневматический углеподатчик для заправки паровозов углем, вокзальные электрические часы (1953 г. в.), железнодорожный станционный колокол. В музее имеется телеграфный аппарат «Морзе» второй половины ХIХ в.

Скоростной пассажирский паровоз П36 «Победа» в начале 80-х годов прошлого столетия водил первый советский ретро-поезд по маршруту Париж-Токио. Паровозы ЛВ-0202, Э^р 750-01, ТЭ-8026, музейные грузовые и пассажирские вагоны участвуют в экскурсионных поездках и киносъемках. Тепловоз ТЭ-1 (1947 г. в.) — один из первых отечественных тепловозов, а тепловоз 2ТЭ-109 — из опытной партии разработки новых тепловозов с электропередачей переменно-постоянного тока. В октябре 2004 года в музей поступил паровоз серии ФД-1237 (1936 г. в.). Паровозы данной серии являются самыми мощными в Европе.

В 2005–2010 гг. в музей поставлено 15 единиц натурных экспонатов подвижного состава. Среди них: путейская дрезина ТД-5 (1960 г. в.), путейская машина-снегочиститель СДПМ №114 (1965 г. в.), узкоколейный тепловоз ТУ-2 №113 (1956 г. в.), тепловоз серии ТГК1 (1962 г. в.), платформа грузоподъемностью до 10 т (конец ХIХ в.), головная кабина дизель-поезда ДР-1 60-х годов ХХ в. — дизель-поезда из первой партии, эксплуатировавшихся на Белорусской железной дороге, почтовый вагон (1974 г. в.), пушка бронепоезда (85-мм дивизионная пушка Д-44 (1947 г. в.), установленная на 2-осной платформе (1903 г. в.), двухкрылый семафор, изготовленный работниками музея по техническим чертежам (эксплуатировался в 50-60 годах ХХ века), инспекторская дрезина АС1А (1975 г. в.), пассажирский тепловоз ТЭП60 № 437, маневровый тепловоз ТЭМ-2А № 2581 (1972 г. в.).