Doprava vozmi po zväčša neupravených cestách bola pomalá a neefektívna. Nelichotivú situáciu dokázal zmeniť až nový druh dopravy – železnica. Pás koľajníc na podvaloch spojil väčšiu časť slovenských miest a obcí v období Rakúsko-Uhorskej monarchie. Vtedy bolo postavených až 90 percent všetkých železničných tratí.

Ako prvá bola postavená konská železnica Bratislava – Trnava – Sereď už v rokoch 1839 až 1846. Oproti parnej trakcii sa zdala byť výhodnejšia, pretože v Uhorsku nebol priemysel, zato koní, krmiva a ľudí bolo dosť. Neskôr sa to ukázalo ako omyl. Prvá železnica, ktorá mala parnú trakciu, prišla na Slovensko v roku 1848 a viedla z rakúskeho Marcheggu do Bratislavy. O pár rokov bola predĺžená cez Nové Zámky a Štúrovo do Budapešti. Najviac kilometrov nových železníc bolo postavených alebo sa začalo stavať v rokoch 1867 až 1873. Išlo hlavne o ťahy smerujúce lúčovite k centru Uhorska, výnimkou bola Košicko-bohumínska železnica vedúca cez Vrútky a Žilinu.

V roku 1880 štát vytvoril podmienky na budovanie miestnych železníc, pre ktoré boli zjednodušené technické parametre, boli lacnejšie a štát garantoval, že na týchto tratiach môže zabezpečovať prevádzku vlastným podnikom. Tým umožnil napojiť na železničnú sieť mnohé mestečká a obce slovenského vidieka. Prvá miestna železnica viedla z Margecian do Gelnice a vznikla pre potrebu dopravy železnej rudy. Miestna železnica Žilina – Rajec bola postavená v roku 1899. Miestne železnice boli najmä v parnej, ale aj elektrickej prevádzke (elektrické napríklad Trenčianska Teplá – Trenčianske Teplice, či Tatranské elektrické železnice). Ďalšou zaujímavosťou boli trate s ozubnicovým systémom (Tisovec – Pohronská Polhora, kde bol zavedený Abtov systém a Štrba – Štrbské Pleso so systémom Riggenbach).

Vo vitríne sa nachádzajú modely železničných vozidiel. V druhej polici zhora je model typického vlaku miestnej železnice s rušňom radu 331.0, s rôznymi typmi nákladných vozňov a služobným vozňom. Model zeleného úzkorozchodného parného rušňa s názvom Remény o policu nižšie bol vyrobený v roku 1902 na prezentačné účely bratislavským podnikateľom a bol funkčný. V hornej polici nájdeme model parného motorového vozňa radu M 273.1. Šesť kusov týchto vozidiel bolo dodaných z Rakúska v čase prvej Slovenskej republiky. Vedľa neho je model batožinového vozňa Košicko-bohumínskej železnice, ktorý vyrobil v 30. rokoch Štefan Peller, riaditeľ železničných dielní v Žiline. Snáď najznámejší je model rušňa radu 498.1, zvaného Albatros, na dolnej polici. Zastupuje najrýchlejší rad československých rýchlikových rušňov vyrábaných v 50. rokoch v továrni Škoda Plzeň (dosiahol rýchlosť i vyše 160 km za hodinu).

V 50. a 60. rokoch postupne nahrádzala parnú trakciu elektrická a to elektrifikáciou ramena Žilina – Spišská Nová Ves – Košice – Čierna nad Tisou. Na ďalších tratiach parné rušne nahrádzali motorové. Parná prevádzka bola v Československu na hlavných tratiach slávnostne ukončená v roku 1980.