تاریخچه و زمان ساخت ساختمان ایستگاه راه‌آهن تهران به دوران پهلوی اول برمی‌گردد که در مهرماه سال ۱۳۰۶ خورشیدی بیرون از دروازه گمرک تهران ساخته شد.
به گزارش همشهری آنلاین، ساختمان ایستگاه راه‌آهن تهران در اسفندماه ۱۳۷۹ در فهرست آثار تاریخی و ملی در سازمان میراث فرهنگی کشور به ثبت رسیده است، این بنای قدیمی در جنوب شهر و در میدان راه‌آهن قرار دارد. این ایستگاه به خیابان‌های شوش، کشتارگاه یا بهمن، بزرگ‌راه بعثت و خیابان ری یا شهیدرجایی در محدوده منطقه١٦ محدود می‌شود.
شاید بپرسید که این بنای قدیمی را چه کسی ساخته است؟ در پاسخ باید گفت که معمار این بنا، فردی اوکراینی به نام «ولادیسلاوویچ گارادیتسکی» است که با الهام از معماری ایران باستان و به‌کارگیری شیوه اکسپرسیونیسم آرمان‌گرا این بنا را طراحی کرد. ایستگاه راه‌آهن تهران با مصالحی، چون آهن و سیمان ساخته شده و پنجره‌های آن از برنز و آهن است، نمای خارجی آهن نیز با مصالح ساختمانی ایرانی مثل سنگ سفید تراورتین تزیین شده که از معدن سنگ «پل‌سفید» استخراج شده است.
وسعت این ایستگاه حدود ۱۷۴ هکتار است و مساحتی در حدود ۳۰ هزار مترمربع به ایستگاه مسافری اختصاص دارد. البته در محوطه این راه‌آهن مدرسه، خانه‌های مسکونی، بیمارستان تختی، مجموعه ورزشی، آتش‌نشانی، نیروی انتظامی و بسیاری از ساختمان‌های دیگر قرارگرفته است.
ساختمان راه‌آهن تهران دارای یک ورودی مسافری، سالن انتظار و ۶ سکوی مسافری هرکدام با دو خط مجزا است و همچنین دارای دو بخش شهری و حملونقل ریلی است. این ایستگاه دارای ۳۲ ورودی برای دسترسی مسافران به‌کاربری‌های ریلی و شهری و ۶ ورودی فرعی برای کارکنان و کارمندان است.