日治時期明治38年（1905年）設立，第一代「臺中停車場」位在今日車站的西南側，是日式木造建築。大正6年（1917年）3月31日，第二代「臺中驛」完工，車站主體為紅磚造，屋頂為洋式木構造，月台則為鑄鐵構造，與總督府（今總統府）同為「後期文藝復興風格」。2009年起臺中鐵路高架化工程動工，隨後於2012年9月在第二代車站東北側進行高架站房新建工程。