正阳门车站原址建筑具有很高的历史价值，由于关内外铁路管理和工程技术人员为英国人主持，所以设计成为欧式风格，但在造型上也体现出某些中国传统建筑风格。站舍大楼外立面由灰、红两色砖砌成，其中夹白色石条，正中巨大拱顶高悬，拱脚处镶嵌云龙砖刻雕饰，南侧穹顶钟楼耸立，四面大钟准确为人们报时。当时车站站舍面积为3500平方米。站台有3座，其中有2座风雨棚。候车室在车站西端，普通候车室在大楼内，一、二等候车室则另有客厅。候车室面积1500平方米。问事房、客票房、行李房分设于车站西端等处。旅客所用公用电话、厕所、无线电报等一应俱全。

实际上，老车站的外貌也已不是1906年落成时的样子。上个世纪70年代，为了给北京环线地铁让路，前门火车站以钟楼为中心作了 “镜面对称平移”。钟楼的位置原本是在车站的右侧。改建时，钟楼左侧的部分建筑被拆除，并在钟楼右侧重建。这样一来，只有钟楼以北西墙和北墙西边一段真正保留了原有的结构和砖墙，其余的墙体都是改造后的钢筋混凝土结构。尽管被“掉了个个儿”，但车站的建筑外观仍然比较真实地保存了历史原貌，呈欧式建筑风格。

正阳门车站是中国铁路史上的重要标志性建筑，以实物形式记录着中国铁路的发展，属北京市文物保护单位。

目前前门大街修缮整治保护工程正在进行中，修整后的前门大街将恢复清末民初时期的建筑风貌，届时将与前门老火车站这座造型独特，充满异国情调的西洋式建筑，形成中西建筑风格的鲜明对照，使这一地区的景观更具特色。

为保护文物起见，京奉铁路正阳门车站已“以旧整旧”而修复一新。站在安门广场往东南望去，那座秀丽的西洋建筑十分显眼。要说100多年前，欧洲建筑师们踏上中国这片古老国土时，对东方的建筑充满敬畏之情。而他们也倾其才能和心血，希望自己的作品能够在这片古老的土地上得以留存。如果仔细观察，正阳门火车站与古城箭楼相望，是典型的欧式风格，与中国传统城楼近在咫尺，竟与周边的环境十分和谐，共存在一座城市、一个街区中。如果我们再仔细观察，从前门火车站高度处理与钟楼的设计等，都可以看出英国建筑师的匠心独运和对中国经典建筑的敬畏之心——前门火车站的整体高度比前门和正阳门城楼要低得多。这几幢建筑，组成了历史延续和时代演绎的生动范例。此后半个多世纪，这座曾是北京最大的火车站，成了留驻时光、延续感情的地方，是许多重大事件和动人故事不变的背景。此外，正阳门车站还与东交民巷那些风格各异的西式楼房，组成了别致的建筑群落。