يمثل متحف المدينة المنورة بمحطة سكة حديد الحجاز أحد أبرز المتاحف الذي نفذت الهيئة العامة للسياحة والآثار مرحلته الأولى في محطة سكة الحديد، كواجهة حضارية للمنطقة التي تتميز بوفرة المواقع الأثرية ومواقع التاريخ الإسلامي. دشن المبنى احتفالا بوصول أول قطار من دمشق إلى المدينة المنورة في 22 رجب 1326هـ - 28 أغسطس 1908م، وفي 1419هـ استخدمت قاعات المتحف لعروض أثرية وتاريخية، فيما يستخدم حرمها لإقامة المهرجانات الثقافية. ويشمل المتحف مباني محطة سكة حديد الحجاز في المدينة المنورة التي تم ترميمها وتأهيلها وتحويلها لمرحلة عصور ما قبل التاريخ وحتى العصر الحديث، كما يشمل متحفا بورشة إصلاح القاطرات بالمحطة يعرض تاريخ سكة حديد الحجاز، ويضم ضمن مبنى المحطة الرئيسة، قاعة المعارض الزائرة والمؤقتة، وقاعة المحاضرات والعرض المرئي، إلى جانب سوق للحرفيين، ومتجر المتحف والمقهى الشعبي، ومطعم القطار والذي يشمل ترميم (12) عربة قطار كمطعم للعائلات. وتشمل مكونات المرحلة الأولى من متحف المدينة المنورة (14) قاعة عرض تشمل بهو المتحف، وقاعات بيئة المدينة المنورة وتاريخها الطبيعي، والمدينة المنورة قبل الإسلام، والمدينة المنورة في العهد النبوي، وقاعة زوجات الرسول صلى الله عليه وسلم وأبناؤه، وقاعتي الأنصار والمهاجرين، وقاعة المسجد النبوي الشريف، وقاعات المدينة المنورة في عهد الخلفاء الراشدين، وقاعة المدينة المنورة خلال العصور الإسلامية والمدينة المنورة في عهد الدولة السعودية الأولى والمدينة المنورة في عهد الدولة السعودية الثانية، والمدينة المنورة في عهد الملك عبدالعزيز يرحمه الله، وقاعة التراث المديني. أما المرحلة الثانية من المتحف فتتضمن إنشاء مبنى بمساحة (12) ألف متر مربع، ويحتوي خمس قاعات هي: قاعة المدينة المنورة عبر العصور، وقاعة موجودات مكتبة الملك عبدالعزيز بالمدينة المنورة، وقاعة موجودات المسجد النبوي الشريف، وقاعة الطفل، وقاعة عيش السعودية، لافتا إلى أن هذه القاعات ستقام فيها عروض رقمية تفاعلية تستخدم خلالها التقنيات السمعية والبصرية الحديثة بهدف تجسيد تاريخ المدينة المنورة ومخططاتها العمرانية عبر المراحل المختلفة. ويعد تأهيل متحف المدينة المنورة ضمن الجهود التي تبذلها الهيئة العامة للسياحة والآثار لإحداث تحول ثقافي في نظرة المجتمع تجاه التراث الوطني، وتعزيز الوعي بقيمته، علاوة على تنفيذ برامج لتطوير المتاحف والعروض المتحفية، بهدف أن تكون تلك المتاحف معالم حضارية شاهدة على حضارة المملكة.