Музей открыт в 1967 году. В 2009 г., к 140-летию Южной железной дороги, музей полностью реконструирован.
Экспозиция музея посвящена истории ЮЖД и представлена по трем этапам деятельности дороги: возникновение и основание железнодорожного транспорта; развитие в советский период; современная жизнь магистрали и перспективы ее дальнейшего развития.
В залах музея представлены старинные фото, железнодорожная техника и различные макеты, дающие представление о деятельности дороги.
Музей работает в здании Центрального дома науки и техники ЮЖД.