El edificio de la estación del ferrocarril de Zamora existe desde hace poco más de sesenta años. Fue inaugurado en 1958 tras unas largas obras que se iniciaron en 1927.
Después de 30 años, la construcción, que estuvo paralizada en varias ocasiones y por diversos motivos, tuvo su principal y definitivo impulso en 1955. Zamora necesitaba una estación adecuada al incremento del tráfico ferroviario que estaba surgiendo con la puesta en servicio del tramo entre Zamora y Galicia.
El monumental edificio, según el proyecto del ingeniero Marcelino Rodríguez, sería terminado en un plazo de veinte meses con un presupuesto de 18 millones de pesetas. Se procedió a realizar algunas reformas y acondicionamiento del edificio principal, en el que se pretendía obtener un mayor aprovechamiento al considerar que la altura de sus plantas era excesiva, por lo que se construyó una planta intermedia para obtener un mejor acoplamiento y organización de los servicios.
Aquellas obras se completaron con la construcción de la marquesina y otras dependencias e instalaciones accesorias para los servicios de tracción, tracción que todavía se basaba en las máquinas de vapor. De aquellas máquinas queda el recuerdo de la que está instalada como monumento junto a la plaza que da acceso a la bella estación de estilo neoplateresco que tiene la consideración de histórica
La estación de ferrocarril de Zamora comenzó a funcionar el 28 de mayo de 1878 con la llegada del primer tren de Medina del Campo. Lo que inicialmente era una estación término, luego se transformó en nudo ferroviario con las líneas de Palazuelo a Astorga y de Zamora a Galicia.
La reciente puesta en servicio de los trenes de alta velocidad Alvia y AVE ha propiciado una notable modernización de todas las instalaciones y un incremento del número de pasajeros que viajan por ferrocarril entre Madrid y Galicia.
Las colecciones de este museo ofrecen al público una explicación de la historia de la ciudad de Zamora desde la época prehispánica hasta nuestros días. Inicia con el mural Zamora ilustre; una exposición arqueológica; la tira de la peregrinación de los purépechas, hasta la fundación de Pátzcuaro. Posteriormente se observa la documentación que acredita la fundación de la Villa de Zamora; la época colonial se explica a través de los óleos de los primeros zamoranos ilustres: Benito Díaz de Gamarra, Fray Manuel Navarrete y José Sixto Verduzco. Se exponen armas del periodo independentista; los óleos del Padre Cabadas y el general Gildardo Magaña. El periodo de la guerra cristera se ilustra con exvotos y ornamentos religiosos.
Se exhiben fotografías que documentan la historia de Zamora por más de un siglo (1859-1970), así como instrumentos agrícolas, base de la economía municipal; elementos de la industria local como la textil y la de comunicaciones (radio); colecciones de monedas acuñadas en la ciudad, bilimbiques y billetes y monedas acuñadas por ley de 1925. Se explican los periodos revolucionarios y del constituyente de Querétaro con fotos y documentos de los zamoranos que lucharon en la Revolución Mexicana; se exhiben óleos de los zamoranos ilustres de este periodo como Francisco Plancarte y Navarrete, uno de los iniciadores de la arqueología nacional; Fernando Méndez Velázquez, compositor y músico zamorano, autor de Ojos tapatíos. Los hermanos Gabriel y Alfonso Méndez Plancarte, padres del humanismo moderno; así como de los padres del internacionalismo mexicano: Luis Padilla Nervo y Alfonso García Robles y algunas de sus obras. Un piano alemán del siglo XIX en honor a la musicógrafa zamorana Esperanza Pulido Silva