曾經以建筑風格獨特而聞名于世的現大連火車站始建于1935年，建筑面積30000平方米, 設計旅客日發送量為2000人，隨著國家經濟建設的不斷發展、社會的不斷進步和人民生活水平的不斷提高，乘火車外出從事商務交往和旅游觀光人數劇增。而半個多世紀以來，車站始終未進行改擴建，設備陳舊落后，年久失修。

　    2002年，國家鐵道部、大連市政府和沈陽鐵路局共同出資1.4億元人民幣，開始對大連站進行改造和擴建。

　　經過了站舍、站場、站線全面改造、擴建后，新站房于2003年8月1日正式啟用。改建后的新站舍由南站房、高架候車室和北站房三部分組成，建筑面積30000平方米，站房面積24000平方米，可同時容納6000名旅客。

　　擴建后的大連火車站，旅客流線為“上進下出”，即由南北站房進入高架候車室，由高架候車室至各站臺乘車；出站旅客則經地下通道從南北出站口出站。改造后的新站舍候車室寬敞明亮，全新的服務設施，齊全的服務功能，旅客問詢觸摸屏、自動檢票機、自動提款機等現代設備一應俱全。

　　新站舍增設了中央空調系統、火災自動報警及消防聯動、自動滅火及氣體滅火系統。車站的自動化功能也躍上新檔次，新增設兩臺服務器與43臺計算機構成的網絡系統；由4塊大屏、45塊單色屏組成的旅客引導系統；還有監控、廣播系統和科學的照明系統。

　　車站主要服務設施：售票大廳、4個貴賓室、一個軟席候車室、商務中心、高架候車室設有5個候車區；新安裝的6個扶梯、6部無障礙下站電梯和6臺客用電梯。

　　站內設有五個站臺、九條股道、旅客和行包各有一個地下通道，旅客經由地下通道可以從南北兩個出站口出站。車站擔負著每晝夜接發圖定30多對客車，到發旅客平均4萬多人、高峰達8萬多人的運輸組織工作。

　   由國家鐵道部和遼、吉、黑三省人民政府共同投資組建的哈大鐵路客運專線有限責任公司即將注冊成立，根據哈大客運專線規劃設計，在既有南關嶺站站北2.8公里處將設新大連火車站，現有火車站不會廢棄，只是逐漸將功能轉移到新站。

　　新火車站毗鄰沈大高速公路、土羊高速公路，距離市中心和開發區約15公里，距離周水子國際機場約10公里。
       根據初步規劃，大連新火車站是哈大客運專線的終端點和重要節點之一，將建設高速車場和普速車場，其中高速車場設到發線8條，站臺4座；普速車場設到發線4條，站臺2座。

　　為保證客流快速集散，大連市還計劃在這個地區規劃地鐵線和至旅順、金州的輕軌，現有的快軌3號線也將引入大連新火車站。同時將規劃地面配套公交系統，特別是大中運量軌道交通，以及建設相應的市政道路系統，從而在出行方式上實現“零距離換乘”。

　　大連新火車站的規劃設計和哈大鐵路客運專線同步進行，2008年上半年開工建設，預計2010年年底正式投入使用。