Более 450 музейных предметов, отображающих различные этапы истории ЮВЖД в фотографиях, документах, макетах и моделях железнодорожной техники. Историко-технический профиль музея позволяет показать инструменты, чертежи, отдельные детали техники, применяемой на железнодорожном транспорте, архитектуру железнодорожных вокзалов в историческом развитии.

Наряду с систематическим отображением истории дороги за почти 140-летний период, в музее нашли свое место тематические экспозиции, посвященные железнодорожной форме, мостам ЮВЖД начала ХХ века, вокзалам старых построек и современным, Героям Социалистического Труда и руководителям дороги за весь период ее существования.

Важное место в экспозиции отведено героическому периоду работы дороги в годы Великой Отечественной войны, когда она подверглась суровым испытаниям при подготовке и проведении крупнейших сражений Второй мировой войны — Сталинградского и Курского, перевозя грузы в условиях систематических налетов вражеской авиации.

Экскурсии проводятся по предварительной договоренности.