מוזיאון רכבת ישראל הוא מוזיאון הרכבת הלאומי בישראל. המוזיאון נמצא בבעלות רכבת ישראל וממוקם בתחנת הרכבת חיפה מזרח. תחנה זו הייתה בעבר תחנת הרכבת העיקרית בחיפה, והיום אינה פעילה לתנועת נוסעים. באירועים מיוחדים מופעלת רכבת המוזיאון, המורכבת מקרונות מו-דו ספרדיים שהוצאו מפעילות והושמשו לצורך זה, בין תחנת חיפה מרכז לרציף התפעולי בתחנת חיפה מזרח. המוזיאון נפתח בחודש מרץ 1983 כיוזמה של מנכ"ל הרכבת דאז, צבי צפרירי, ומר אילן פלקוב מנהלו הראשון של המוזיאון. מנהלו הנוכחי של המוזיאון הוא חן מלינג.
המוזיאון נמצא משני עבריו של מגרש המסילות בתחנת חיפה מזרח והמעבר מחלק אחד של המוזיאון למשנהו מתאפשר על גבי גשר להולכי רגל, ממנו ניתן לצפות על תנועת הרכבות ואף על חלקים מן העיר חיפה. בעבר שכנו במקום גם משרדי הנהלת רכבת ישראל שעברו אל תחנת הרכבת לוד.
המוזיאון מציג את ההיסטוריה של התחבורה המסילתית בישראל ובמדינות השכנות החל מתחילתה בשנת 1892. למיקומו של המוזיאון חשיבות היסטורית, המבנה בו מוצג ציוד נייד שימש בעבר כמוסך קטרים של הרכבת החיג'זית, אשר פעלה במקום החל משנת 1905 ואילו המבנה בו מוצגים קטנים יותר, שימש בעבר כאחד המחסנים בתחנת הרכבת בימי השלטון העות'מאני. במוזיאון אוספים של ציוד נייד כולל קרונות, קטרים וציוד הנדסי, שלטי רכבות, כרטיסי רכבות מתקופות שונות, אוסף בולי רכבות, ועוד. חלק מן התצוגות במוזיאון נמצאות במבנים וחלקם בחצרות המוזיאון. למוזיאון ספרייה הכוללת ספרות מגוונת בנושאי הרכבת.
בינואר 2019 הועברו למוזיאון הרכבת כמה קטרים וקרונות שהוצגו מ-1988 בחצר מוזיאון ארץ ישראל בתל אביב. הללו יוצגו מחדש במוזיאון הרכבת מ-2020 לאחר שישופצו וישוחזרו לצורכי התצוגה.
קטר מס' 102 דגם G-12 מתוצרת SAFB הבלגית, מראשוני קטרי הדיזל בישראל, היה בשירות רכבת ישראל עד תחילת שנות התשעים. בצביעה המקורית, לקראת סוף עבודות השיחזור.
מנופי קיטור מימי המנדט הבריטי ששימשו להרמת קטרים שנשמטו מן המסילה. C-25-1 (האדום) נבנה בשנת 1918 על ידי חברה ".Cowans, Sheldon and Co" באנגליה, עבור חיל ההנדסה המלכותי. C-30-1 (הירוק) נבנה ב-1950 עבור הרכבת המצרית ונפל שלל במלחמת סיני והועבר לשירות רכבת ישראל.
קרון נוסעים מס' 93, מסדרת קרונות בעלי גוף פלדת אל-חלד (נירוסטה). נבנה ב-1965 על ידי חברת Carel-Fouche עבור הרכבת הצרפתית כקרון מחלקה ראשונה A9 מהסדרה DEV-Inox. באמצע שנות ה-80 הוסב לקרון מחלקה שנייה עם הסימול B10½t. בשנת 1994 נרכש ביחד עם שאר הקרונות מדגם זה, על-ידי חברת 'הארגז', במסגרת חוזה לשיפוץ קרונות של רכבת ישראל, ובהמשך הועברו לבעלות רכבת ישראל. ברכבת ישראל פעלו 8 קרנות כאלה והם הופעלו רק כמערכים בהם כל הקרונות הם מדגם זה מלבד קרון הכח, קרונות מסוג זה עבדו ברכבת ישראל שנים בודדות, עד תחילת שנות ה-2000.
קרון נוסעים מס' 688, דגם Mk. 2C נבנה ב-1970, היה בשימוש הרכבת הבריטית, ונמכר לרכבת ישראל ב-1977 כהזמנה מיוחדת, היה בפעילות רכבת ישראל עד לשנת 1997.
קרונוע מס' 1, דגם IC3 נבנה ב-1992, היה בשירות רכבת ישראל עד לשנת 2023.
קרון ניהוג מס' 302, דגם פוש פול ספרדי נבנה ב-1995, היה בפעילות רכבת ישראל עד לשנת 2022.