Situé sur l’axe ferroviaire Paris - les Savoies, le musée du cheminot a été créé en 1988 par une poignée de passionnés du chemin de fer. Il est installé dans les bâtiments de l’ancienne Coopérative des Cheminots de la Compagnie du PLM datant de 1880. Ce musée est régi aujourd’hui en association ne comptant pas moins de 200  membres. Ceux-ci se sont attachés à sauvegarder, restaurer le patrimoine ferroviaire afin de faire revivre les différents corps de métiers au temps des Compagnies PLM, PO, EST, Nord, Midi, etc.. et de nos jours à la SNCF.

Une équipe de passionnés propose de revivre cette grande histoire dans le musée du cheminot, situé en centre-ville d’Ambérieu. La visite est commentée d’une manière passionnée, souvent par d’anciens cheminots ambarrois, et s’articule autour d’une très riche collection disposée sur plus de 900m². Le visiteur y trouvera par exemple deux cabines de conduite de locomotive à vapeur, des pupitres de locomotives électriques, de TGV et diesel, une lampisterie, une reconstitution de l’atelier des apprentis, une forge et un  poste d’aiguillage. On y présente aussi le quotidien des personnels des chemins de fer au moyen d’un authentique guichet de gare de 3e classe, d’un réfectoire ou d’un dortoir pour les roulants et du cabinet médical spécifique à la SNCF. Enfin une collection très complète de lanternes est présentée.

La ville d’Ambérieu-en-Bugey, située dans l’Ain et desservie depuis 1856 par une ligne du PLM en provenance de Lyon, devint une étoile ferroviaire avec le tunnel ferroviaire international du Mont-Cenis (1871) qui relie enfin la France et l’Italie. Après de longues études, et négociations, la loi n° 549 promulguée le 10 juin 1853, par Napoléon III, finalise les choix et l'organisation de la « concession du Chemin de fer de Lyon à la frontière de Genève, avec embranchement sur Bourg et Mâcon ». Cette loi confirme le choix d'Ambérieu comme point de départ d'un embranchement qui doit se raccorder avec la ligne de Paris à Lyon.
En 1855 lorsque débutent les premiers travaux préparant l'arrivée du chemin de fer, Ambérieu-en-Bugey est un bourg rural de 2 472 habitants, ayant des ressources essentiellement produites par l'agriculture locale. L'ouverture le 23 juin 1856, par la Compagnie des chemins de fer de Paris à Lyon et à la Méditerranée (PLM), des 75 km de voies ferrées entre Lyon-Saint-Clair - Ambérieu - Bourg-en-Bresse est le début d'une histoire ferroviaire qui va, au fil du temps, profondément transformer la vie de la population, le chemin de fer en devenant l'élément central de l'économie locale et un important employeur.

En 1873 le dépôt est agrandi, avec notamment la construction d'une rotonde qui peut accueillir 48 locomotives à vapeur. En 1875, les travaux d'agrandissement du dépôt s'achèvent et de nouvelles voies sont posées pour accueillir la nouvelle ligne du PLM. La ligne Ambérieu - Montalieu est une voie ferrée de 18 km dont le but est de permettre l'acheminement de pierre de taille vers les grandes villes, les exploitations étant confrontées a une demande qu'elles ne peuvent satisfaire du fait des difficultés et des coûts du transport par chariots et par bateaux.
En 1930, 2 500 personnels des chemins de fer furent employés sur place, où le dépôt et les ateliers prenaient en charge quelque 247 locomotives !