Грамматический словарь Зализняка (склонения слова):
Агитпоезд, агитпоезда, агитпоезда, агитпоездов, агитпоезду, агитпоездам, агитпоезд, агитпоезда, агитпоездом, агитпоездами, агитпоезде, агитпоездах
агитпо́езд
-а, мн. -поезда, м.
Специально оборудованный железнодорожный состав, используемый в качестве подвижного агитпункта.
агитпо́езд
АГИТПОЕЗД -а; мн. -поезда, -ов; м. В СССР: поезд, специально предназначенный для работы агитбригад среди населения отдалённых районов.