収集目的
（一）台湾と世界の鉄道の発展の軌跡と鉄道文化の十分な情報源であること。
（二）消滅の危機に直面している台湾鉄道の有形及び無形文化財の保護。
（三）台湾の鉄道に関する重要な出来事や問題を反映している。
（四）その他、博物館の展示や教育に必要な歴史的資料や物品である。
収集範囲
本館の収蔵物の範囲は、地域や国、年代、テーマ、類別、言語などを問わず、車両や器具、文献、器物、動画、音声など、本館の主旨や目的に沿った史料や物品を基本としています。
車両の収蔵と展示の戦略
鉄道車両はサイズが大きく、博物館の空間も限られていることから、国家鉄道博物館は、敷地の精神や博物館展示の機能、保存の最大化、予防的な収蔵の原則に則り、車両の所有権を確保することで国家級の鉄道博物館での保存という利益の最大化を目指しています。
現場精神の原則：かつて台北機廠で製造・整備されてきた鉄道車両であること。
博物館の展示機能に沿う：展示や教育推進など博物館での空間的な利用を兼ね備えた車両であること。
最大限に保存：他の場所で収蔵されているものと重複せず、保存が必要とされる鉄道車両に資源を投入すること。
予防性収蔵の原則：引退が分かっているまたは引退が予想される、重要かつ代表的な鉄道車両が優先的にコレクションの追加対象となります。
国家鉄道博物館は以上の原則に則って車両を収蔵しており、全て博物館のレベルを満たした車両調査と修復を経て復元された重要な収蔵物となっています。収蔵されているほとんどの車両は、博物館の展示のニーズに合わせてローテーションで展示できるよう、移動可能な状態で保存されており、一部車両は、博物館の実演のため可動状態になっています。