Комплексная реконструкция волгоградской детской железной дороги проходила с 2015 по 2017 год. В результате был построен новый многофункциональный корпус на 400 мест, в нем разместили зал ожидания, музейные экспозиции, буфет, комнаты отдыха, компьютерные классы, гостиницу для учащихся, прибывающих из других регионов на практику. Также для детской железной дороги приобрели новый подвижной состав - тепловоз ТУ-10 и 3 пассажирских вагона, на 1,2 км пути уложили новую рельсошпальную решетку, на двух станциях выстроили новые пассажирские платформы и установили навесы.