成立前身：1988年6月9日，由國立交通大學愛好鐵道學生成立了國立交通大學鐵道研究會，為校園鐵道研究為主的學生社團，成立後數年，開放非該校學生愛好鐵道人士參加，自此時開始辦理鐵道相關研究、社團課程、社團活動，以增加社員間之互動、交流與鐵道相關知識增長。
1990年代初期，從原本喜好鐵道，提升層次對鐵道與文化資產的保存，與鐵道事業興革與進步作為日後的宗旨，於1993至1995年間，開始籌備「鐵道文化協會」，同時並向社會宣楊本會之創會理念與未來方向，在籌備完成後，1995年10月22日於臺北火車站演講廳召開成立大會，通過章程、選舉第一屆理事、監事等議程，然後再召開該屆第一次理監事聯席會議，選舉常務理事、理事長、常務監事等職。會後並於台北基督教女青年會(YWCA)舉辦開幕茶會。
協會成立之後，除延續鐵道文化資產保存外，並積極對鐵道保存、興革等提出建議並努力，除過去爭取保留彰化扇形車庫、西部五大車站（基隆、新竹、臺中、臺南、高雄）、舊山線復駛、基隆鐵道之保存等工作而努力。
協會於2010年至2017年曾受高雄歷史博物館之委託，經營舊打狗驛故事館，提供在地對鐵道過去高雄港火車站之鐵道文化之認知。另於2014至2020年間受鐵路改建工程局南區工程處之委託，經營高雄鐵路地下化展示館，讓訪客能瞭解高雄鐵路地下化之建設情形。
協會於2012，2013年，由第6屆會長謝明勳前會長的努力，協會加入WATTRAIN（World Association of Tourist Trams and Trains）以及APHTRO（Asia Pacific Heritage and Tourist Rail Organization）國際組織會員。鐵道文化得以對國際發聲。同時在2014年5月初，協會在高雄辦理APHTRO（Asia Pacific Heritage and Tourist Rail Organization）年會，將臺灣的鐵道文化資產保存展示在國際友人面前。
協會法人化為推動未來工作目標之一，由第9屆會長劉宥緯會長召集協會幹部共同完成，並於2021年8月3日至臺灣臺中地方法院完成社團法人登記。
本會未來除了致力文化資產保存與利用，除對前人緬懷外，也對後代子孫瞭解過去在鐵道的車站、路線、動力、設備、器具、技術、營運能力等。在有形、無形資產兼具，能夠展現今日的丰采，文化資產得以延續。並讓更多國人對鐵道與文化資產議題更加關注。
