박물관 매스는 기찻길의 흔적을 품은 부지의 역사와 지구단위계획을 반영한다. 남북 방향으로 긴 웰컴센터는 철도문화공원과 과학관으로 이어지는 축을 완성한다. 웰컴센터를 중심으로 동측에는 어린이 박물관, 서측에는 관리 통로와 전시실을 병렬 배치해 기찻길의 질서를 따랐다. 관람객 대상 시설은 1층에 두어 박물관을 방문하는 남녀노소 모두에게 편리하고 명쾌한 동선을 제시했다. 서비스와  관람 영역이 분리되도록 사무영역은 2층에, 수장영역은 지하에 배치했다.