中东铁路博物馆占地面积1020平方米，展览面积800平方米，馆藏文物10000余件，图片210幅。中东铁路博物馆展厅分东省铁路时期、南满铁路和中东铁路时期、伪满铁路时期、中长铁路时期四部分，展厅设计造型为整体火车车厢式，并以三个不同历史时期的铁轨铺成铁道。两侧陈列实物、模型和图片，并通过现代化灯光显示不同的主题色调(1896~1905)：1891年，沙俄开始修建西伯利亚大铁路，它西起车里亚宾斯克，东至符拉迪沃斯托克(海参崴)，全长7400公里。当铁路西线修到上乌丁斯克(今乌兰乌德)，东线修到乌苏里斯克时，需要穿越中国的满洲(今东北地区)。于是，沙俄政府采取了各种手段攫取了在中国东北修筑中东铁路的特权。第二部分南满铁路和中东铁路时期(1905～1935)：日俄战争给中国人民带来一场极大的灾难。战争结束后，由美国出面调解签订了《朴茨茅斯和约》。在未经中国政府的同意下东省铁路被日、俄分割为二，形成南北分据的新格局。长春以南段改称“南满铁路”；长春以北段改称“北满铁路”，即“中东铁路”。第三部分伪满铁路时期(1935—1945)：1935年，苏联政府单方面决定将中东铁路转卖给日本和伪满政府。从此，中东铁路进入伪满铁路时期。日本操纵着伪满政府，利用铁路为其侵略工具，对东北地区进行残暴的统治和疯狂的掠夺。东北地区广大人民在中国共产党的领导下，同日本侵略者进行了英勇顽强的抗日斗争，谱写了可歌可泣的民族革命斗争篇章。第四部分中长铁路时期(1945～1952)：根据雅尔塔会议决定，苏联政府接管了南满和北满(中东)铁路，并将其定名为“中国长春铁路”。同时苏联政府重申：“中长铁路应为中苏共同所有，共同经营，在中国主权下为一纯粹商业性之运输事业”。