大宮の鉄道博物館へのアクセスは、JR大宮駅から埼玉新都市交通「ニューシャトル」に乗り換えて1駅、「鉄道博物館（大成）駅」で下車して徒歩1分というルートが王道です。改札を出てから博物館エントランスまでは屋根付きのプロムナードが続いており、床面には時刻表を模したタイルが敷き詰められるなど、駅を降りた瞬間から世界観に浸ることができます。
一方、自家用車でのアクセスを検討している場合は厳重な注意が必要です。博物館には約700台を収容する一般駐車場（料金：普通車1日1,000円）が併設されていますが、土日祝日やゴールデンウィーク、お盆休みなどの大型連休には午前10時台前半で満車になるケースが頻発します。
周辺の国道17号線や新大宮バイパスからの進入路は週末に深刻な渋滞が発生しやすく、駐車場待ちの列に並ぶだけで30分〜1時間以上を浪費してしまうリスクがあります。満車時は近隣の民間コインパーキングを探すことになりますが、台数が限られている上に最大料金の設定がない場所も存在します。特別な事情がない限り、大宮駅周辺の大型駐車場に車を停めてニューシャトルを利用するか、公共交通機関のみでアクセスすることがタイムロスを防ぐ最良の手段です。
