Bangunan ini semula berfungsi sebagai kandang kereta yang dilengkapi dengan kandang kuda (gedhogan). Bangunan ini didirikan tahun 1756 pada masa pemerintahan Sultan Hamengku Buwana I.
Sejak 1942 kandang kuda sudah tidak difungsikan lagi, tetapi digunakan sebagai tempat tinggal penduduk. Pada 1950 s.d. 1975 halaman yang terletak antara kandang kereta dan bekas kandang kuda dipakai sebagai tempat parkir mobil militer. Sejak 1985 kandang kereta digunakan untuk Museum Kereta sampai sekarang. Saat ini di museum tersebut tersimpan 18 buah kereta milik Kasultanan Yogyakarta, juga alat perlengkapan pakaian kuda dan tiruan kuda.
Bangunan ini berdenah empat persegi panjang, menghadap ke timur. Atapnya berbentuk limasan. Terletak di tengah-tengah halaman kompleks kestalan, dikelilingi pagar tembok dan bangunan kandang kuda di sisi utara, selatan, dan barat.
Bangunan Museum Kereta ini telah ditetapkan sebagai cagar budaya dengan keputusan menteri Kebudayaan dan Pariwisata Republik Indonesia Nomor PM.89/PM.007/MKP/2011.
