籌備進度
國家鐵道博物館的規劃與建置需在尊重原有產業文化脈絡前提下，以「全區保存、分區修復、分期開放」為原則，逐步完成規劃與建置，並透過「滾動式修正」逐步建置及檢討博物館整體規劃，時刻保持與社會溝通互動的平臺。
因應國家鐵道博物館分期分區的開放方式，空間將依各時期任務規劃賦予不同的角色與功能。首期將著眼於2024年的對外開放，滿足博物館基礎運作機能，而後依據各棟建築物不同的工程規劃與期程安排，陸續修復完備園區。2027年則預計達成全區整備完成的中期開放計劃，以及在正式全面開啟後，國家鐵道博物館系統與永續機能成熟時的長期開放計劃。
短期開放計畫（預計2024年起）
本階段首要任務應回應社會對台北機廠轉型為國家鐵道博物館的期待，將首先開放園區北側區域，包括總辦公室、員工澡堂、大禮堂與柴電工場週邊等建物，同時可藉由預約式開放，定期提供參觀原動室及鍛冶工場等區域的現地展示，並將視工程進度在安全無虞前提下安排修復中之古蹟導覽。
中期開放計劃（預計2027年）
本階段為公共建設計畫完成，自籌備處轉換為國家鐵道博物館營運後全面開放，將開啟博物館重要指標項目，包含博物館主展館、鐵道劇場、鐵道餐車、鐵道文創等，並打開臨東興路側之重要都市介面，創造與周邊城市生活的連結，提供更豐富多元的博物館服務與體驗，並以更有魅力的樣貌呈現鐵道文化，建立民眾與博物館的情感與連結。
隨著歷年博物館能量的累積醞釀，本期全區古蹟修復工程已完竣，典藏資源、動態運轉相關設備建置完成。除前期既有開放空間外，組立工場做為鐵道博物館最有魅力的主展館，將配合各式的鐵道文化主題搭配相關之館藏經典車輛展，老建築內建構的全新車輛輪展機能，將使本館在世界既有鐵道博物館中，展現最與眾不同且兼具獨特、前瞻的展演空間。此外，為了兼顧來館遊客之需求，亦提供餐飲、紀念品、文創品展售等服務。
長期開放計劃
當博物館以行政法人營運後，配合博物館展示週期性，在博物館永續經營的架構下，開啟保存性開發計畫，成為台北市新的大型公共場域與重要的都市節點。然而，博物館之經營仍有一定之週期性，未來永續的營運過程中，應能具備順應趨勢保持靈活變動的可能性。包括東興路沿街面、基隆路一段巷弄區域以及西側宿舍區，將依博物館長期經營上的調整或視其需求進行彈性運用。
