Im Jahr 1871 wurde Saratow durch den Abschluss des Baus der Tambow-Saratower Eisenbahn mit den benachbarten Gouvernements verbunden. Die Finanzierung des Projekts wurde vom Saratower Landrat und Gleichgesinnten aus dem Kirsanowski Bezirk sichergestellt. Im selben Jahr wurde der Bahnhof nach einem Standardprojekt der Eisenbahnbehörde erbaut.

Bald verband die Eisenbahn Saratow mit Moskau und wurde Teil der Rjasan-Ural-Eisenbahn, deren Verwaltung in Saratow untergebracht war. Das Wachstum des Güterverkehrs und des Passagieraufkommens führte dazu, dass die Kapazitäten des Bahnhofs nicht mehr ausreichten.

Im Jahr 1898 beauftragte die Eisenbahnbehörde mit der Planung der Rekonstruktion des Bahnhofs den Architekten Pjotr Mitrofanowitsch Zybin. Seit 1895 arbeitete er als leitender Architekt der technischen Abteilung der Rjasan-Ural-Eisenbahn in Saratow. Dies war sein erstes großes Projekt in der Stadt. Später entwarf er so bekannte Gebäude wie die Kirche-Kapelle beim Erzbischöflichen Haus, das Gebäude der Stadtbank und eine Augenklinik.

Bis zum Herbst 1900 wurde der renovierte Bahnhof für die Bewohner eröffnet. Es wurden seitliche Anbauten hinzugefügt: auf der Nordseite für den Saal der 1. und 2. Klasse und die Empfangsräume, auf der Südseite der Saal der 3. Klasse. Das Bahnhofrestaurant wurde eines der besten in der Stadt und bot Spezialitäten und Live-Musik an. Am Gebäude wurden Uhren und Türmchen mit Wetterfahnen angebracht, die der älteren Generation der Saratower in Erinnerung blieben. Der Bahnhof wurde zu einer Zierde der Stadt und wurde oft auf Postkarten abgebildet.

Die Arbeit auf der Eisenbahn galt als prestigeträchtig, die Angestellten trugen eine Uniform. Um Zugang zum Bahnhof und zum Bahnsteig zu erhalten, mussten die Passagiere ihre Tickets vorzeigen, während die Abholer ein Bahnsteigticket kauften. Die Durchsagen über die Züge machte der diensthabende Bahnsteigaufseher, der mit einer Glocke läutete.

In der Sowjetzeit nahmen die Güter- und Passagiertransporte zu, und es entstanden Vorortzüge. Der Bahnhof konnte erneut die Last nicht bewältigen. Die Fahrkartenschalter und die Dienste des Bahnhofs wurden in andere Gebäude verlegt. Von 1973 bis 1977 wurde der Bahnhof grundlegend rekonstruiert, obwohl viele fälschlicherweise glauben, dass er vollständig abgerissen und neu gebaut wurde.

Das Rekonstruktionsprojekt wurde vom Institut „Lengiprotans“ durchgeführt. An den Arbeiten waren Bauunternehmen aus Saratow beteiligt. Ein Teil des Bahnhofs wurde abgerissen, der verbleibende Teil wurde aufgestockt und erweitert, wodurch die Fläche auf 10.000 qm vergrößert wurde. Die Säle konnten nun 3200 Passagiere fassen, was 2,5-mal mehr war als zuvor.

Die Fassade wurde durch Beton und Glas ersetzt, was den damals modischen Trends entsprach. Die Zeitung „Kommunist“ berichtete, dass Beton, Glas und Aluminium dem Gebäude strenge Formen und Leichtigkeit verliehen. Der Bahnhof wurde erweitert und erhob sich, indem er auf den Bahnhofsvorplatz trat.

Für Durchreisende wurden zehn Ruheräume, ein Mutter-Kind-Raum und Spielräume eröffnet. Im erweiterten Teil entstanden 20 Fahrkartenschalter und Wartehallen. Der Bahnhof bot alle notwendigen Dienstleistungen: Telegraph, Apotheke, Erste-Hilfe-Station, Friseursalon und Buffets. Bei der Ausstattung wurden Marmor, Granit und farbiger Kalkstein verwendet. Im Inneren wurden Brunnen installiert.

Während der Rekonstruktion wurde die Ausrüstung modernisiert. Die Automatisierung steuerte die Informations- und Belüftungsanlagen. Auch die Bahnsteige wurden umgebaut. Nun konnte man über einen Tunnelübergang zu den Zügen gelangen. Unter den Bahnsteigen gibt es einen Diensttunnel für Autos.

Seit Mitte der 2000er Jahre wurden Projekte zur Rekonstruktion des Bahnhofs entwickelt. Er wurde in das Bundesprogramm der RŽD aufgenommen, aber die Pläne wurden überarbeitet, und der Bahnhof unterzog sich nur einer kleinen inneren Umgestaltung. Das Vordach über dem Eingang wurde ersetzt.

Diskussionen über die Modernisierung des Bahnhofs dauern an. Im Jahr 2016 wurde ein Projekt zur Rekonstruktion des Bahnhofsvorplatzes mit einer Tiefgarage und einem Übergang vorgestellt, das vom Institut „Saratowgrazhdanprojekt“ durchgeführt wurde. Im Jahr 2017 bereitete die Behörde ihr eigenes Rekonstruktionsprojekt vor, das bereits in die Umsetzung ging.