1869年，為了實現日本繁榮發展、加快國防建設進程，明治政府（1868-1912）號召日本各地的前武士家族及其他民眾遷居北海道，協助當地開發。鐵路推動了人口遷徙和農業、礦業發展，也促進了北部島嶼的發展。

【開拓新天地】

　為了開拓這片「新天地」，政府從美國請來了擁有應對類似惡劣自然環境經驗的專家。美國鐵路工程師約瑟夫·克勞福德（Joseph Crawford, 1842-1924）統籌建起了北海道第一條鐵路，路線連接當時新建設的「幌內煤礦」（今三笠市內）和小樽港的裝運碼頭「手宮高架棧橋」。1880年，手宮至札幌路段通車，兩年後全線開通。

【美國技術】

　克勞福德為這條鐵路線訂購了美國賓西法尼亞州H.K.波特公司（H.K. Porter & Co.）生產的蒸汽機關車（火車頭），又從德拉瓦州哈倫&霍林斯奧公司（Harlan & Hollingsworth）購買了客運車廂。考量到工期以及費用等因素，北海道的早年鐵路使用了輕量的窄軌，與波特公司生產的輕量級小型機關車（16.5公噸）十分匹配。1880年，最初的兩列機關車運抵北海道，被命名為「義經號」和「弁慶號」，現在分別收藏在京都鐵道博物館和埼玉市鐵道博物館。後來引進的機關車同樣冠以歷史人物的名字，像是「比羅夫號」、「光國號」、「信廣號」和「靜號」。其中，1885年引進的靜號機關車現存於小樽市綜合博物館，與其他歷史車輛一同展出。

【靜號（7106型）】

　靜號機關車是幌內鐵路定製的第6輛蒸汽機關車，製造於1884年。它擁有當時美國蒸汽機關車的經典外觀：機關車頭上方豎著「鑽石煙囪」，可以防止火星和餘燼散逸；前方有一塊被稱為「捕牛手」的木製排障器。靜號一直在北海道運行，直至1917年退役。

【大勝號（7150型）】

　大勝號由北海道炭礦鐵道公司的手宮鐵道工廠在1895年製造，以美國蒸汽機關車為模型。它是日本本土製造的第二部蒸汽機關車，也是日本現存最早的國產蒸汽機關車。車身上的紅色五稜星（北極星；稜，同「棱」）象徵著開拓最前沿，由當時負責北海道開拓事業的臨時政府機構「北海道開拓使」選定。

【鐵馬號（Porter 4514）】

　鐵馬號機關車由美國H.K.波特公司於1909年製造，是北海道最古老的現役蒸汽機關車。它在夏季每日載客沿博物館內的單線鐵軌運行數次。鐵軌兩頭各有一個氣動轉車台。造訪博物館，便可以看到仍在運行中的原裝機關車，這種機會非常難得。

【除雪車】

　北海道鐵路運輸需要面對的一大挑戰是大雪。1881年，人們在一節常規貨車的頭尾加裝上金屬楔頭，將其改造為除雪車。後來又從美國引進除雪機關車，用於清理鐵軌。這裡展出的是拉塞爾除雪車（1910年型）以及紐約美國機關車公司（American Locomotive Company）製造的旋轉式除雪車（1923年型）。