O Comboio Presidencial é uma das peças mais emblemáticas do Museu e da história ferroviária em Portugal. Este comboio especial serviu os Chefes de Estado e as suas comitivas nas suas deslocações pelo país, entre 1910 e 1970. Herdeiro dos veículos adquiridos no final do século 19 para os chamados Trens Reais (conjunto de veículos que transportavam a Família Real nas suas viagens), foi sofrendo alterações e adições, de modo a acomodar com máximo conforto os Presidentes da República. Entre 1910 e 1930, o Comboio Presidencial manteve o Salão Real, o Salão dos Ministros e o Salão Restaurante, construídos em 1890 pelo fabricante francês Désouches David.
Em 1930, a Companhia dos Caminhos de Ferro Portugueses adquiriu à empresa Linke-Hoffmann Busch um novo veículo, destinado ao Chefe de Estado. Em 1940, por ocasião da Comemoração da Fundação de Portugal, o comboio foi remodelado e os três salões iniciais foram transformados, interna e externamente, de forma a criar uma composição mais coerente com a imagem do salão recentemente adquirido. Juntaram-se um furgão (destinado ao transporte de bagagens) e uma carruagem de 1.ª Classe (destinada a transportar as comitivas de jornalistas e repórteres nacionais e estrangeiros, que acompanhavam as viagens presidenciais). O comboio fica assim composto por seis veículos: o Salão do Chefe de Estado, o Salão dos Ministros, o Salão da Comitiva e Segurança, o Salão Restaurante, a Carruagem dos Jornalistas e o Furgão. O Comboio Presidencial deixou de servir as suas funções em 1970. Os salões foram colocados em diversos pontos do país, alguns resguardados nas antigas Secções Museológicas da CP ou adaptadas a outras funções. Foi o caso do Salão dos Ministros, incorporado no Comboio Socorro durante duas décadas. Entre finais de 2010 e fevereiro de 2013, o Comboio Presidencial foi alvo de um projeto de conservação e restauro inédito até então em Portugal. Foram repostas as condições de circulação e aparência da composição histórica e, assim, pôde voltar aos carris da rede ferroviária nacional.