Su un binario a parte accanto al Museo trova posto la carrozza del Centro Studi con biblioteca, discoteca , audioteca e una saletta per convegni e conferenze. Il Centro Studi promuove manifestazioni culturali, incontri con l’informazione, dibattiti , visite scolastiche e organizza Premi ormai entrati nel calendario culturale come il “Premio Treno della Musica” conferito alle personalità del mondo musicale, al quale si affiancano premi giornalistici e borse di studio per tesi di laurea. Il Centro Studi mette a disposizione dei ricercatori e degli appassionati il suo archivio che conta migliaia di incisioni con centinaia di interpreti, registrazioni, partiture musicali e una completa documentazione bibliografica e iconografica che copre l’intero arco della storia musicale italiana.

Recentemente il Centro Studi ha aperto l’Accademia Musicale con la finalità di introdurre i giovani nel mondo della musica leggera e far loro conoscere e sperimentare i vari generi che spaziano dal rock al jazz, ecc., soprattutto la grande tradizione melodica italiana e popolare.

L’Accademia ha istituito inoltre il Coro “ Le piccole Voci del Museo della Canzone”, un gruppo di voci bianche unico nella zona .