El Museo se sitúa en el conjunto de edificios de los antiguos depósitos y talleres de reparación de locomotoras a vapor de Vilanova i la Geltrú. La singularidad del museo no solo se acentúa por su espléndida y valiosa colección de vehículos a vapor sino también por estar emplazada en una notable reunión de arquitectura ferroviaria de finales del XIX y principios del XX. El objetivo planteado para el nuevo complejo museístico es mantener el carácter unitario del conjunto aunque los distintos edificios se presenten con características formales diversas y a la vez se muestren al visitante como un conjunto coherente, expresión de un pasado histórico. En definitiva transformar el orden productivo por otro de carácter divulgativo y expositivo. Se ha rehabilitado y se ha realzado el patrimonio existente así como se han construido nuevas arquitecturas que dialogan armónicamente entre ellas. Las principales intervenciones han sido:

Recuperación de la nave central y de los talleres de reparación acentuando su carácter industrial y de espacio expositivo. A manera de edificio complementario a la nave taller se ha construido un anexo que completara la secuencia espacial del conjunto y albergara el área educativa y de exposiciones temporales.

En el edificio de la Rotonda se ha actuado consolidando las cubiertas y restaurando todos aquellos elementos ornamentales de interés. Se ha rehabilitado el conjunto con nuevas instalaciones y se prevé en el futuro una ampliación de la misma para proteger las locomotoras históricas, hoy expuestas a la intemperie.