Museum Kereta Api Ambarawa tersedia paket tur kereta api tua, mulai dari uap hingga diesel.
Keunikan museum ini, mereka memiliki 21 koleksi kereta api, namun yang masih bisa beroperasi hanya 3, yaitu kereta api uap dengan lokomotif nomor B 2502 dan B 2503 buatan Maschinenfabrik Esslingen, dan juga B 5112 buatan Hannoversche Maschinenbau AG, yang sampai sekarang masih beroperasi sebagai kereta api wisata. Kereta api uap bergerigi ini merupakan salah satu dari 3 yang masih tersisa di dunia, dua yang lain ada di Swiss dan India.
Museum ini juga memiliki beberapa koleksi baru seperti kereta kayu CR dari Madura, kereta kayu dari Kebonpolo, Magelang, NR kayu dari Balai Yasa Yogyakarta, gerbong GR dari Balai Yasa Manggarai, serta lokomotif diesel CC 20015 dan lokomotif DD 5512, yang dulunya disimpan di Stasiun Cirebon dan Stasiun Jatibarang.
Museum Kereta Api Ambarawa dulunya merupakan stasiun. Stasiun tersebut menjadi titik pertemuan kereta ke arah Kedungjati dengan kereta ke arah Yogyakarta melalui Magelang. Hal ini masih bisa terlihat bahwa kedua sisinya dibangun stasiun kereta api untuk mengakomodir ukuran kereta yang berbeda.
Setelah itu, pada 6 Oktober 1976, Museum Kereta Api Ambarawa dibangun di kompleks Stasiun Ambarawa, untuk melestarikan lokomotif uap.
Untuk wisata, Museum Kereta Api Ambarawa ini memiliki banyak pilihan perjalanan, baik reguler maupun sewa, dengan dua alternatif kereta dan tujuan. Untuk pilihan kereta, pengunjung bisa memilih menggunakan kereta uap yang berusia ratusan tahun, maupun kereta diesel kuno. Sedangkan rute yang dipilih ada Ambarawa-Tuntang yang menyuguhkan pemandangan gunung dan melintasi Rawa Pening, atau rute Ambarawa-Bedono melintasi perbukitan, Gunung Ungaran, dan Gunung Merbabu dengan lintasan menanjak.
Wisata kereta reguler menggunakan lokomotif diesel, yang menarik 3 gerbong. Kapasitas gerbong masing-masing adalah 40 orang. Selain itu, wisata kereta reguler hanya melayani jalur wisata Ambarawa-Tuntang. Wisatawan dapat memilih jam perjalanan pagi, pukul 10.00 WIB, siang pukul 12.00 WIB, atau sore mulai pukul 14.00 WIB. Lama perjalanan pulang pergi Ambarawa-Tuntang selama 1 jam.
Wisatawan dapat membeli tiket di Museum Kereta Ambarawa mulai pukul 08.00 WIB sejak stasiun tersebut buka. Harga tiket untuk perjalanan wisata reguler Rp50.000,-
Sementara jika pengunjung ingin menikmati perjalanan kereta uap dengan medan perbukitan, bisa memilih menggunakan kereta uap maupun diesel, dengan rute Ambarawa-Bedono dengan medan perbukitan, atau rute Ambarawa-Tuntang yang melewati rawa pening seperti reguler.
Untuk tujuan Tuntang, pengunjung bisa memilih lokomotif uap maupun lokomotif diesel, dapat disewa menyesuaikan dengan jumlah penumpang. Satu gerbong dapat memuat hingga 40 penumpang, dengan biasa sewa Rp 10 juta/gerbong, atau Rp 12,5 juta/2 gerbong, dan Rp 15 juta/3 gerbong.
Sementara untuk tujuan Bedono, hanya dapat menggunakan lokomotif uap karena lintasannya yang menanjak. Selain itu, maksimal hanya dapat menggunakan dua gerbong, dengan kapasitas sama tiap gerbong yaitu 40 orang.
