Das vom Verein Härtsfeld-Museumsbahn getragene Museum wurde 1986 in den Räumen des Neresheimer Bahnhofs eröffnet. In der ehemaligen Wohnung des Bahnverwalters ist eine Dokumentation zum Bau der Härtsfeldbahn zu sehen, die von 1901 bis 1972 als Schmalspurbahn das Härtsfeld von Aalen über Neresheim bis ins bayerische Dillingen erschloss. Zu den Ausstellungsstücken gehört neben einer Modellanlage mit Fahrzeugen auch eine Sammlung mit württembergischen Eisenbahner-Uniformen. Auf dem Freigelände des Museums kann man während eines Besuchs eine Gleisanlage mit rund 20 Schienenfahrzeugen sehen. Seit 2001 verkehren wieder Dampf- und Triebwagenzüge auf der Schmalspurstrecke Neresheim-Sägmühle und seit 2021 fahren diese bis Katzenstein.