يعد متحف المدينة المنورة بمحطة سكة حديد الحجاز، أحد أبرز المتاحف التي نفذتها الهيئة العامة للسياحة والآثار، إذ يمثل المتحف واجهة حضارية للمنطقة، التي تتميز بكثرة المواقع الأثرية ومواقع التاريخ الإسلامي فيها. ويشمل المتحف مباني محطة سكة حديد الحجاز في المدينة المنورة، التي تم ترميمها وتأهيلها، كما يشمل متحفاً لورشة إصلاح القاطرات بالمحطة، يعرض تاريخ سكة حديد الحجاز، ويضم ضمن مبنى المحطة الرئيسة، قاعة المعارض الزائرة والمؤقتة، وقاعة المحاضرات والعرض المرئي، الى جانب سوق للحرفيين، ومتجر المتحف والمقهى الشعبي، ومطعم القطار، الذي يشمل ترميم اثنتي عشرة عربة قطار كمطعم للعائلات. وتشمل مكونات المرحلة الأولى من متحف المدينة المنورة (14) قاعة عرض تشمل بهو المتحف، وقاعات بيئة المدينة وتاريخها الطبيعي، والمدينة قبل الإسلام، والمدينة المنورة في العهد النبوي، وقاعة زوجات الرسول - صلى الله عليه وسلم - وأبناؤه، وقاعتي الأنصار والمهاجرين، وقاعة المسجد النبوي الشريف، وقاعات المدينة في عهد الخلفاء الراشدين، وخلال العصور الإسلامية، والمدينة في عهد الدولة السعودية الأولى وفي عهد الدولة السعودية الثانية، وفي عهد الملك عبدالعزيز - طيب الله ثراه - 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، وقاعة موجودات المسجد النبوي الشريف، وقاعة الطفل، وقاعة عيش السعودية، حيث ستخصص بهذه القاعات عروض رقمية تفاعلية، تستخدم خلالها التقنيات السمعية والبصرية الحديثة، بهدف تجسيد تاريخ المدينة المنورة ومخططاتها العمرانية عبر المراحل المختلفة. ويأتي إعادة تأهيل المتحف وتطويره ضمن الجهود التي تبذلها الهيئة العامة للسياحة والآثار، سعيا حثيثا من الهيئة إلى إيجاد تحول ثقافي يعزز نظرة المجتمع تجاه التراث الوطني، وإذكاء روح الوعي بقيمته الوطنية الحضارية، وذلك من خلال تنفيذ برامج لتطوير المتاحف والعروض المتحفية، بهدف أن تكون تلك المتاحف معالم حضارية شاهدة على مكانة المملكة ثقافيا وحضاريا.