يضم مبنى متحف سكة حديد الحجاز بمنطقة المدينة المنورة العديد من الأحجار والقطع الأثرية التي تعود لعصور ما قبل الإسلام، وحياة الرسول محمد صلى الله عليه وسلم وصحابته رضوان الله عليهم، ويعد من أبرز المتاحف التي نفذتها الهيئة العامة للسياحة والآثار في المنطقة. وفي عام 1419هـ، أعادت هيئة السياحة بالتعاون مع أمانة منطقة المدينة المنورة تأهيل المبنى للاستفادة منه كمعلم سياحي بارز يعرض الأدوات والقطع الأثرية والتاريخية، فيما تستخدم باحته متنفسا لإقامة بعض المهرجانات الثقافية التي تستقطب أهالي وزوار مدينة المصطفى صلى الله عليه وسلم. ويقع المتحف في شارع العنبرية ويمتاز بقربه من المسجد النبوي، مشتملا على مبان لمحطة سكة حديد الحجاز التي تم ترميمها وتأهيلها لتروي قصة عصور مضت حتى عصرنا الحالي، وتضم جنباته ورشة لإصلاح القاطرات بالمحطة، وصورا لتاريخ سكة حديد الحجاز، وأحجارا قديمة نحتت عليها رسومات وخطوط متعددة، علاوة على عرض لمخطوطات قديمة كتبت في عهد الملك عبدالعزيز بن عبدالرحمن آل سعود رحمه الله. ويشتمل مبنى المحطة الرئيس على قاعة المعارض الزائرة والمؤقتة، وقاعة للمحاضرات والعرض المرئي إلى جانب سوق الحرفيين، ومتجر المتحف والمقهى الشعبي، ومطعم القطار الذي يشمل 12 عربة تم تأهيلها والاستفادة منها كمقر لمطاعم العائلات. وتحتوي مكونات المرحلة الأولى من متحف المدينة المنورة على 14 قاعة عرض تشمل بهو المتحف، وقاعات بيئة المدينة المنورة وتاريخها الطبيعي، علاوة على قاعة المدينة المنورة قبل الإسلام، وفي العهد النبوي، وقاعة زوجات الرسول محمد صلى الله عليه وسلم، وقاعتي الأنصار والمهاجرين، وقاعة المسجد النبوي الشريف، وقاعات المدينة المنورة في عهد الخلفاء الراشدين. كما تحتوي على قاعة المدينة المنورة خلال العصور الإسلامية، فضلا عن قاعة المدينة المنورة في عهد الدولة السعودية الأولى والدولة السعودية الثانية، ومنطقة المدينة المنورة في عهد الملك عبدالعزيز بن عبدالرحمن آل سعود (رحمه الله) وقاعة التراث المديني. وتتضمن المرحلة الثانية من متحف المدينة المنورة إنشاء مبنى بمساحة (12) ألف متر مربع، يحتوي على خمس قاعات هي: قاعة المدينة المنورة عبر العصور، وقاعة موجودات مكتبة الملك عبدالعزيز بالمدينة المنورة، إضافة لقاعة موجودات المسجد النبوي الشريف، وقاعة الطفل، وقاعة عيش السعودية، في حين تقام في هذه القاعات عروض رقمية تفاعلية تستخدم خلالها التقنيات السمعية والبصرية الحديثة بهدف تجسيد تاريخ المدينة المنورة ومخططاتها العمرانية عبر مراحلها المختلفة. ويضاف تأهيل متحف سكة حديد الحجاز بالمدينة المنورة إلى الإنجازات التي حققتها وتحققها الهيئة العامة للسياحة والآثار في المنطقة، إضافة إلى اهتمامها الدائم وعنايتها التامة لمختلف المواقع السياحية والأثرية بالمملكة.