本園區位於苗栗火車站旁，自西站出口步行2分鐘即可抵達，民眾可選擇由空橋或廣場進入園區，沿途徐步欣賞站區路線的各式列車運轉。
園區內有各項鐵路文物展示、精選12輛代表性火車以及以石虎與貓咪為主題設計之公共藝術創作，旅客還有機會一窺路線上的軌道檢查車、電力檢查車等工程用軌道車，是臺灣唯一一座可以同時體驗正線列車運轉、工程用車、經典老火車、模型車、轉車台及投煤練習體驗的鐵道樂園。
園區分為展示區與商鋪區兩大部分。展示區之新建建物皆以綠建築規劃，展示主角為12輛饒富紀念價值之特色車輛，如百年美製蒸汽機車DT561、日製蒸汽機車CT152、臺製國產柴液機車LDH101、全英國製造首採「棕色濃淡三色系」優雅配色之EP108(暱稱英國貴婦)和臺灣唯一蒸汽救險大吊車(別號大恐龍)，以及日治時代遺留曾作為維修人員活動宿舍之珍稀木造客車25TPK2053(歷史已逾百年)。除此之外，展示區內亦展有大量有關鐵路營運之各類鐵道文物（如鋼梁橋銘版、各式轉轍器閘柄、電氣路牌等相關設施)、另有車輛模型及由國立聯合大學策展的鐵路與客家連結之相關主題介紹，提供造訪民眾對鐵道與客家文化有進一步之深刻認識。
商鋪區係由舊有之鐵路一村宿舍建物整建及新建為｢火車頭一村｣，活化利用招商，園區內計有17間店鋪引進各種特色餐食、咖啡廳、在地農特產及手工藝品創作。其中，營運廠商並以苗栗之舊地名「貓裏」發想，成立「喵務處」，會有臺鐵第一任的貓處長率領可愛貓群和遊客療癒互動。商鋪區未來也有機會依經營情況延長營業時間至夜間，提供溫馨的燈光氛圍與休憩座椅服務旅客及附近居民，為苗栗市區新增一處夜間步行慢活的好所在。
苗栗火車頭園區定位為寓教於樂的親子同遊園區，不僅針對鐵路文物作保存與展示，在展覽主題上亦特別設計多種互動體驗裝置，如大型LED薄膜影音牆、齒輪、氣壓煞車、火車車輪等有趣互動，園區也對購買套票之團體旅客，提供搭乘遊園小火車、投煤影音體驗及戶外轉車盤操作等加值服務，希望能讓造訪的各年齡層遊客在實際操作的遊戲中增進對科學原理以及鐵路運作的理解。
臺鐵公司特別規劃園區吉祥物「隧道君」，形象饒富童趣，在園區走道、牆面及互動裝置中皆可見其身影，並有委外創作主題歌曲增加辨識度，以增加民眾造訪園區之吸引力。
園區開幕當日開放民眾免費入園參觀。正式開幕後，入園收費暫定為100元（其中50元可折抵園區消費），苗栗縣民與身心障礙朋友則分別享有50元半價收費及免費入園之專屬優惠，誠摯邀請全國民眾前來共享知識與歡樂兼具的鐵道文化盛宴。
