Danmarks Jernbanemuseum vil være en aktiv og attraktiv samarbejdspartner for museer og relevante institutioner i indland og udland.
Museet er med i en række netværk og samarbejder i den danske museumsverden og i udlandet, ikke mindst i et tæt samarbejde med de nordiske jernbanemuseer.
Danmarks Jernbanemuseum samarbejder desuden med de mange jernbaneforeninger og -klubber i Danmark og med jernbaneselskaber, der opererer i Danmark. Museet samarbejder desuden med Slots- og Kulturstyrelsen og Odense Kommune på relevante områder.
Danmarks Jernbanemuseum er medlem af eller deltager i følgende:
- Center for Maritim og Erhvervshistorie, Syddansk Universitet
- DVF – Danske Veterantogs Fællesrepræsentation
- FEDECRAIL
- Foreningen af specialmuseer
- Fynske Attraktioner
- HistorieLAB
- IATM - International Association for Transport Museums
- ICOM – International Committee of Museums
- Kulturministeriets PURE-konsortium
- Museumsformidlere i Danmark
- ODM – Organisationen Danske Museer
- T2M
- UCL