Музей истории Донецкой железной дороги открылся в канун Дня железнодорожника и в ознаменование 130-летнего юбилея Донецкой магистрали. Его первыми экспонатами непосредственно стали: здание паровозного депо, построенное в 1872 году и представляющее собой архитектурный памятник промышленного железнодорожного строительства, паровоз ФД, платформа и два багажных
вагона, где разместилась уникальная документально-историческая экспозиция, основу которой составила семейная коллекция директора музея Донченко Владимира Николаевича. Всю свою жизнь посвятил он делу сохранения исторического наследия железнодорожников. Коллекционировал всё, что касается Донецкой магистрали и железнодорожного транспорта, и мечтал о создании культурно-просветительского центра железных дорог Донбасса.

В музее трудится минимальный штат сотрудников, обеспечивающих его организационно-методическую, экспозиционно-экскурсионную, реставрационно-восстановительную и поисковую работу. Это: методист, экскурсовод, смотритель и реставратор. Благодаря им, уже через год музей превратился в целый музейный комплекс. 11 единиц отреставрированного ретро-подвижного состава: паровозы, тепловозы, платформы, теплушки, цистерны различных годов выпуска заняли достойное место на смотровой площадке, а документальная экспозиция пополнилась новыми историческими материалами.

И вскоре регулярно начали проводиться многочисленные организованные экскурсии. Своей уникальностью и тем, что, будучи первым и до сих пор единственным в Украине музеем железнодорожной техники, музей Донецкой магистрали очень быстро стал популярным не только в Донецком регионе, но в ближнем и дальнем зарубежье.

На сегодняшний день документально-историческая экспозиция музея, насчитывающая более чем 8,5 тысяч учетных единиц хранения, представляет собой целостный комплекс взаимосвязанных, дополняющих друг друга экспонатов, позволяющих в исторической последовательности воспроизвести 140-летнюю историю Донецкой железной дороги.

Особое отношение в музее к историческим материалам и документам из личных архивов тружеников магистрали. Имена родных, передавших свои семейные раритеты в дар музею, заносятся в Книгу Памяти музея Донецкой магистрали, а сами они награждаются Почетной грамотой.

На основе исторического документального материала сформированы тематические экспозиции, посвященные различным эпохальным событиям дороги. Новые юбилейные экспозиции выставляются в местах массового чествования работниками магистрали данного праздничного события, а затем устанавливаются в экспозиционном зале музея.

С 2003 года музей ежегодно открывает временные выездные выставки в оздоровительном комплексе «Урзуф» на Азовском побережье. Это, безусловно, даёт возможность нашим железнодорожникам и членам их семей, живущим и работающим в отдаленных от дорожного музея городах и поселках, обстоятельно познакомиться с историей родной магистрали.

Основными посетителями выездной выставки музея становятся и ребятишки детской здравницы «Буревестник». Для них проводятся экскурсии, во время которых они с интересом узнают об истории дороги и о работе её многочисленных структурных подразделений.