5 мая 1994 года состоялось открытие Музея АЛиТ, который  частично обновлялся в 2010 году, а в предверии 85-летия АЛиТ в 2016 году был обновлен полностью. Музей находится на втором этаже возле актового зала.

Музей был открыт с целью патриотического воспитания молодого поколения и оказания уважения тем, кто стоял у истоков стальной магистрали, а также профориентационной работы среди выпусников школ и молодежи при выборе будущей профессии. В музее особое внимание уделено лицам, внесшим значительный вклад в становление и развитие железнодорожного транспорта.

Первый этаж посвящен истории железных дорог и истории АЛиТ. Музей отражает период от возрождения Великого Шелкового пути до стальных магистралей наших дней. В начале ХХ в. протяженность казахской железной дороги составляла 11 009 км. Это и строительство Туркестано-Сибирской железной дороги, которое стало гордостью Первой пятилетки, это и создание Казахской железной дороги, одной из крупных в СНГ.

Экспозиции содержат богатейшие и уникальные материалы по истории создания АЛиТ, которые показывают основные этапы ее развития и становления, важнейшие достижения в научной и педагогической деятельности, о выдающихся ученых, преподавателях и деятелях академии с момента ее создания и до 2016 года.

Многие экспонаты отражают научно-технический потенциал транспортно-коммуникационного комплекса РК и достижения профессорско-преподавательского состава ВУЗа, научные и творческие связи с ВУЗами ближнего и дальнего зарубежья.

На втором этаже находятся уголок Первого Президента Республики Казахстан, а также уголок государственных символов и известных железнодорожников.

Гордостью музея является уголок, посвященный М. Тынышпаеву – казахскому общественному деятелю, депутату  Второй Государственной Думы России, Премьер-министру Туркестанской автономии, члену «Алаш Орды», первому казахскому инженеру-путеецу, активному участнику проектирования и строительства Туркестано-Сибирской магистрали, где хранится рабочий стол с чертежами ТуркСиба, книжный шкаф и др. экспонаты начала ХХ века.

В музее проводятся ознакомительные и тематические экскурсии для абитуриентов и студентов, а также для гостей, которые часто посещает во время общеакадемических мероприятий самого разного уровня.