文化部指出，第一階段開放空間包含柴電工場、總辦公室、技工養成所、材料試驗所、大禮堂及澡堂等6處古蹟建築，規劃〈動力．火車－柴電工場〉、〈移動與感動－鐵道上的文化與記憶〉、〈氤氳時代－員工澡堂〉3個常設展；〈文化中的台灣鐵道史〉、〈無限的火車情－台灣鐵道攝影家古仁榮〉、〈打開！組立工場〉3個特展；〈總辦公室〉、〈大禮堂的職工生活〉2個現地展；以及特地為孩子們設計的「親子空間」。
同時，貫穿園區南北長達335公尺的南北通道，也將併隨第一階段開館開放行人通行，提供串聯市民大道與基隆路的步道機能，期盼加強周邊生活機能連結，也讓觀眾可以貼近觀賞園區的古蹟建築群，沿途眺望不同造型的工廠屋頂天際線變化。
文化部表示，原稱台北鐵道工場的台北機廠，於1930年規劃自北門遷移松山、1935年正式完工啟用，一直肩負著台灣火車維修、組裝、保養、修理等重責。2012年台北機廠遷移至富岡車輛基地後，在許多關心鐵道文化保存的民意代表及公民奔走、努力下，近17公頃的台北機廠於2015年獲全區指定為國定古蹟。
2016年12月行政院核定「台北機廠活化轉型國家鐵道博物館園區實施計畫」，2019年修復工程開工、「國家鐵道博物館籌備處」揭牌，宣告正式展開「全區整備、分區修復、分期開放」工作。
南來北往的鐵道及火車記載著許多人的記憶，更成為許多創作中的重要場景，包含「台灣電影新浪潮」時代開始大量以鐵道為場景的電影，特別展出的作家手稿及朗讀影音也帶出一段驚喜的故事。
去（2024）年3月，70歲後秉持著「減法」哲學的文化部長李遠因為準備搬家，開始丟掉許多原本捨不得丟棄的東西，某天鐵博為了搜集鐵道與文學的展示手稿找上了他，但是那篇〈黃牛慢走，火車快飛〉手稿卻恰巧在前一晚整理時，對半撕後丟進垃圾桶，慶幸地是這批「垃圾」還未真的丟棄，所以得以捐贈給鐵博，經過修復後以完全看不出撕毀痕跡的完整樣貌，成為〈文化中的台灣鐵道史〉展示之一。
李遠特別提前開箱手稿並提到，由文化部主責鐵博的籌設，代表台北機廠不僅保存修復鐵道的重要歷史，也是修復台灣珍貴文化資產，並且保存全體國民記憶的重要場域，期許鐵博在開館前完備各項準備工作，將努力的成果具體呈現於國人及世界眼前。
