Железная дорога через Белгород пролегла в 1869 году — в апреле сюда прибыл первый состав из соседнего Курска, а в следующем месяце поезд из Белгорода отправился в Харьков. Здания вокзала тогда не было. Поезда прибывали на перрон, где стоял небольшой жилой дом, который и выполнял вокзальные функции. Первое здание вокзала возвели в 1870 году по типовому проекту станций 2-го класса Юго-восточных железных дорог. В 1908–1911 годах из-за роста пассажиропотока провели первую крупную реконструкцию вокзала: продлили одноэтажные крылья к северному и южному фасадам с трёх до шести пролётов. 

Белгородский железнодорожный вокзал оказался одним из немногих зданий, которые уцелели во время гражданской войны. Однако, во время ожесточённых боёв с немецко-фашистскими захватчиками в августе 1943 года здание железнодорожного вокзала было разрушено до основания. Также были уничтожены железнодорожный узел, взорваны производственные здания и агрегаты.

На первый взгляд казалось, что на восстановление разрушенного депо потребуются годы. Рабочие депо вышли на работу вместе со своими семьями. Работали днём и ночью. К 10 сентября 1943 года были отремонтированы два токарных и один сверлильный станок. На следующий день вступили в строй механический и кузнечный цехи. Не прошло и месяца, как из депо Белгород стали выходить отремонтированные паровозы. 

25 октября 1943 года в результате налёта фашистской авиации на железнодорожной станции Белгород возник пожар. На железнодорожных путях находились вагоны с военными грузами и цистерны с горючим. Железнодорожники узла самоотверженно боролись с пожаром. Однако из-за взрывов цистерн и разлива пылающего бензина по путям станции люди заживо сгорели в огне. Смертью храбрых погибли 12 девушек пожарных из команды бойцов пожарного поезда. Нарком путей сообщения объявил благодарность и представил к награде многих железнодорожников за мужество и героизм, проявленные при тушении пожара.

Здание железнодорожного вокзала восстанавливать не стали, а на старом фундаменте построили новое, которое было сдано в эксплуатацию в 1949 году и отдаленно напоминало прежнее здание вокзала.

Одновременно благоустраивали и привокзальную площадь. 

В 1980 году «послевоенный вокзал» также был снесён, а спустя несколько лет на его месте возвели новое здание. Дюжину лет назад началась масштабная реконструкция всего железнодорожного комплекса и в 2011 году комфортное белоснежное красивое, а самое главное, безопасное здание ввели в эксплуатацию. Оно служит и по сей день. Вокзал представляет собой трехэтажное здание, которое обслуживает пассажиров составов дальнего следования. К нему также примыкает девятиэтажный административный корпус с пригородными кассами.