Latvijas dzelzceļa vēstures muzeja vīzija ir būt par transporta, loģistikas, kultūras, sociālās un tehnoloģiju pētniecības, glabāšanas un kompetences platformu, kas veido nākotni un nodod vērtības nākamajām paaudzēm, balstoties uz Latvijas pieredzi.

Muzeja misija ir radīt pieredzes, kas nodrošina dzelzceļa vēsturiskā mantojuma veidošanu un nodošanu sabiedrībai.

Muzeja vērtība jeb kas mēs esam: dažādu materiālo un nemateriālo aktīvu kopums, kas padara Dzelzceļa muzeju unikālu un nozīmīgu daļu no pasaules industriālā mantojuma. Vērtība ir muzeja identitātes pamats un veido emocionālo saikni ar ieinteresētajām pusēm. Muzeja vērtību pozicionējums un attīstība veido muzeja zīmola kodolu.

Muzeja vērtību veido: kolekcijas, cilvēki (darbinieki, entuziasti, apmeklētāji), muzeja ēkas un atrašanās vieta, zīmols un reputācija, ekspozīcija un serviss, informācija un zināšanas, kā arī dažāda veida un līmeņa sadarbība.

Muzeja mērķis 2030 ir kļūt par Baltijā nozīmīgāko dzelzceļa nozares muzeju un pieredzes platformu.