Projekt budynku dworca w Poznaniu opracowano w 1870, a jego realizacja trwała od 1874 do 16 listopada 1879. Jako typowy dworzec wyspowy budynek powstał na osi ulicy dojazdowej (obecna ul. Dworcowa). Składał się z północnego skrzydła frontowego z centralnie usytuowanym holem oraz zespołu przylegających od południa skrzydeł zgrupowanych przy dwu dziedzińcach wewnętrznych.
Budynek stanowi typ dworca przejazdowego – usytuowany jest centralnie w stosunku do torów z peronami umieszczonymi po wschodniej stronie budynku (perony 1, 1a, 2, 2a i 3) i zachodniej stronie budynku (4, 4a, 4b, 5, 6 i 7). Budynek połączony jest z peronami przejściem podziemnym oraz mostem Dworcowym.
Po zakończeniu wojny dworzec odbudowano w latach 1946-1949. Największemu przeobrażeniu uległa fasada budynku, która uzyskała cechy klasycystyczne.
Kolejna przebudowa miała miejsce w latach 1961-1976, w wyniku której obiekt uzyskał cechy modernistyczne.
W 2009 r. Polskie Koleje Państwowe S.A. podpisały umowę inwestycyjną z developerem Trigranit Development Corporation na mocy której miało być zbudowane Zintegrowane Centrum Komunikacyjne w Poznaniu. W założeniu miało ono objąć nowy budynek dworca kolejowego, parking na 1500 samochodów, dworzec autobusowy oraz centrum handlowo-usługowe (Poznań City Center obecnie Avenida Poznań). Nowy budynek dworca o powierzchni 7000m2 położony nad torami i peronami 1, 2, 3, równolegle do Mostu Dworcowego został uroczyście otwarty 29 maja 2012 .
