Der typisch sächsischen Bahnhof einer Nebenbahn ist im Ursprungszustand erhalten und restauriert mit Empfangsgebäude, Güterschuppen, Wirtschaftsgebäude, Verladerampe, Stellwerk und Schrankenanlage. Im Inneren dokumentieren Exponate die geschichtliche Entwicklung der Eisenbahn Sachsens von der Gründerzeit bis zur Deutschen Reichsbahn. Die sächsische Regierung hatte 1886 beschlossen, eine normalspurige Bahnstrecke von Buchholz über Schlettau, Scheibenberg und Grünstädtel nach Schwarzenberg zu erbauen. Die Gemeinde Crottendorf bekam 1887 einen Stichbahnanschluss mit einem Abzweig bei Walthersdorf. Die Station verfügte über drei Gleise.
1 Museumsbahnhof Walthersdorf - Straßenseite (09/10 2014) Eröffnet wurde die Bahnstrecke Walthersdorf–Crottendorf am 1. Dezember 1889 als normalspurige Sekundärbahn. Obwohl Walthersdorf Anschlussbahnhof zur Bahnstrecke Annaberg-Buchholz–Schwarzenberg war, verkehrten alle Züge stets von und nach Schlettau.
2 Museumsbahnhof Walthersdorf - Freigelände: Wagenkasten gedeckter Güterwagen mit Bremsersitz der K.Sächs.Sts.E.B. (09/10 2014)
6 Museumsbahnhof Walthersdorf - Gleisseite (09/10 2014) Außer 2 Güterwagen befindet sich auf dem Freigelände das Wagenmß, die Schranken und die Bahnhofsuhr. In den 1980er Jahren wurde die Strecke überregional bekannt, als letztmals in Deutschland Dampflokomotiven der Baureihe 86 planmäßig alle Züge beförderten. Diese Einsätze endeten erst 1988.
7 Museumsbahnhof Walthersdorf - ganz links: ursprüngliches Durchgangsgleis 3 (09/10 2014) Die Station verfügte über drei Gleise: Gleis 1 als Laderampen- und Güterschuppengleis vermittelte den Stückgut- und Wagenladungsverkehr. Gleis 2 stellte das Hauptgleis für die Züge von und nach Crottendorf dar, während das durchgehende Hauptgleis der Buchholz-Schwarzenberger Strecke die Gleisnummer 3 erhielt und als einziges noch heute liegt. Zwischen Gleis 2 und 3 befand sich in Insellage der 90 m lange Personenbahnsteig, der somit den Buchholzer und den Crottendorfer Zügen gleichzeitig diente. Insgesamt gab es sechs Weichen zuzüglich einer Gleiskreuzung.