(1).jpg "La Gran Nave")
Es una de las dos edificaciones más antiguas del conjunto de instalaciones del actual Museo y la de mayor extensión de todo el complejo (1.500 m2). Catalogada como Bien Cultural de Interés Local (BCIL) por el Ayuntamiento de la ciudad se terminó de construir en 1881, junto a la estación de Vilanova, para la llegada del ferrocarril a la ciudad. Se destinó a la reparación de los vehículos que la Compañía del Ferrocarril de Barcelona a Vilanova y Valls compró en Estados Unidos.
La Gran Nave se incorporó al conjunto de instalaciones del Museo en 1999 y durante más de cincuenta años se utilizó como un almacén informal del taller de Renfe y también del Museo. Se encontraba en un avanzado estado de deterioro y con una subvención del 1,5% cultural del Ministerio de Transporte fue posible su completa rehabilitación y recuperarla para ampliar el espacio expositivo cubierto. Abrió sus puertas en mayo de 2019 con los actos de celebración del Día Internacional de los Museos.
Cuenta con dos vías centrales, una de ellas con un tercer carril que permitirá en el futuro colocar un vehículo de alta velocidad. Originalmente sus dos vías permitían los desplazamientos de los vehículos a la red ferroviaria general. Está previsto que se una con la Nave del Puente-Grúa y que en su interior se ofrezca una moderna museografía para mostrar el papel innovador del ferrocarril en la historia contemporánea.