Siden 1896 har Norsk jernbanemuseum (NJM) hatt som oppgave å dokumentere jernbanens historie i Norge og dens rolle for utviklingen av det norske samfunnet. Museet ble startet av jernbanefolk og ligger i Hamar, kanskje jernbanebyen fremfor noen i Norge. Hamar er også ett av arnestedene for landets statsbaner med Grundsetbanen til Grundset i Elverum, som åpnet i 1862.

Fra en beskjeden tilværelse i andre etasje på Hamar stasjon ble museet flyttet til Disen i utkanten av byen og etablert som et friluftsmuseum i 1930. Nettopp konseptet som friluftsmuseum, er et kjennetegn som fremdeles skiller oss fra andre jernbanemuseer rundt om i verden. I 1956 ble museet flyttet til sin nåværende, beliggenhet på Martodden ved Mjøsa.

Norsk jernbanemuseum er en permanent institusjon, ikke basert på profitt, og skal tjene samfunnet, dets utvikling og være åpent for publikum. Museet samler inn, forsker, formidler og stiller ut materielle vitnesbyrd om mennesket og dets omgivelser i studie-, utdannings- og underholdningsøyemed.

Norsk jernbanemuseum eies og finansieres av Jernbanedirektoratet.  I anledning delingen av NSB til NSB BA og Jernbaneverket fra 1. desember 1996, endret museet navn fra NSB Jernbanemuseet til Norsk jernbanemuseum. Museet tok da tilbake det navnet det hadde fra 1896 til 1946. Fra 1996 til 2016 var museet en del av Jernbaneverket.