Szombathelyen a vasutazás nem egyidős a mai vasútállomás épületével. Horváth Boldizsár és Széll Kálmán minisztereknek, valamint Hollán Ernő vasútépítőnek köszönhetően a város első vasútállomását a korabeli Közép-Európa egyik legpatinásabb magánvasútja – a Rothchild-érdekeltségű – Déli Vasút építette.

Mindez 1865-ben történt, igaz, az első állomás mindössze egy szolid épületből állt. 1880-ban már bővült valamelyest a pályaudvar, ugyanis 1872-ben átadták a Szombathely-Szentgotthárd-Gyanafalva között közlekedő vonalat.

Röpke tíz esztendő alatt Szombathely felkapott és fontos vasúti csomóponttá vált.

A 19-20. század fordulóján felgyorsult a városiasodás, megnőtt a vasúti forgalom is, s ehhez már egy modernebb, az igényekhez igazodó állomásépület szükségeltetett. Posel Gusztáv építész tervei szerint a Déli Vasút meg is építette az új vasútállomást. A hivatalos átadásra 1901. október 18-án került sor. A hosszan elnyúló, erősen hangsúlyozott főbejáratú épület homlokzati kiképzésén a szecesszió és az eklektika stílusjegyei ismerhetők fel. Érdekesség, hogy

a modern állomás szép vendéglőjében gyúltak ki először a Szombathelyi Légszeszvilágítási Társulat gázlámpái Szombathelyen.

1910-ben pedig minden igényt kielégítő, I. osztályú étterem szolgálta ki a megfáradt utasokat és a városból betérőket. A MÁV 1931-ben vette át a teljes létesítményt, és egészen 2001-ig üzemeltette, ekkor vette át a GYSEV.
Szombathely 1945. március 4-i szőnyegbombázásakor nagy károkat szenvedett az épület. Igazából csak

az 1990-es évekre tűntek el róla az egykori bombázás utolsó nyomai, s ekkor tatarozták homlokzatát is.

1987-ben az állomáson két szigetperont hoztak létre a vágányok között, amelyek aluljárón keresztül közelíthetők meg. 15 éve, 2006-ban egy komplex felújítás is lezajlott, amelynek nyomán a vasútállomás visszanyerte régi fényét. A mostani fejlesztések pedig már a 21. század megnövekedett igényeinek megfelelően teszik még komfortosabbá most 120 éves épületet.