位于昆明市北京路913号，与昆明火车北站为同一建筑，处于滇越铁路滇段的起点站。 由南北两馆构成，南馆以百年滇越铁路“云南府车站”法式古典建筑为原型，北馆为萃取高铁车站元素的现代建筑，两馆之间贯连一座铁路钢架桥梁，跨越车站的三条股道，将博物馆与运营中的车站组成一个整体。 前身是1990年4月原开远铁路分局创办的“云南窄轨铁路历史陈列馆”，2002年搬迁到昆明进行扩建，2003年2月经云南省文化厅批准，成立“云南铁路博物馆”，2004年12月28日正式对外开放，2013年扩建新馆。 有1880年英国产钢轨、1902年汉阳造钢轨等，这些钢轨见证了云南铁路建设初期的艰辛与探索，反映了当时的工业水平和铁路建设的历史背景。 SN型29号寸轨蒸汽机车，由美国制造，在个碧石寸轨铁路服役至1990年，见证了云南寸轨铁路的兴衰历史；还有米其林内燃动车，这是1914年投入运营的高级商务列车，轮胎为橡胶材质，当时专供中法两国高级官员乘坐，2005年被鉴定为国家一级文物，是博物馆的“镇馆之宝”。 重锤式三面钟，由法国巴黎制造于1910年，是整条滇越铁路唯一至今还在正常转动运行的一座三面钟；中国第一列上线运营的“春城号”电力动车组，展示了云南铁路在现代高速列车发展方面的成就；此外，还有早期铁路勘测设计仪器及图纸、列车时刻表、信号灯、转辙机、电话机等，覆盖了车机工电辆等铁路主要技术专业。 通过大量的历史照片、文字资料和实物，展示了云南铁路从晚清时期的滇越铁路建设，到民国时期的铁路发展，再到新中国成立后云南铁路的大规模建设和发展历程，让观众全面了解云南铁路的百年沧桑巨变。 突出铁路科技元素运用，展示了从早期的铁路勘测设计仪器到新型铁路色灯信号机、无砟轨道、线路标桩、列车自停装置、接触网组件等，还精心设计制作了云南铁路最小曲线半径演进模型、高铁列车和各型机车车辆模型、高铁站沙盘等，生动传播铁路科技知识。