杭州站位于上城区环城东路，1906年11月14日，车站始建，时称清泰门站，后历经一次迁址，三次重建，也是江墅铁路的中间站。

清末，西方列强对铁路权的巧取豪夺激起了浙苏两省爱国绅商的义愤。为此，浙江省成立了商办的“浙江全省铁路有限公司”，推选浙江绅商、原两淮盐运使汤寿潜为公司经理，筹办浙江的铁路建造事宜。

汤寿潜顶住重重压力，从杭州闸口起，经南星桥、清泰门、艮山门的城墙外地段到拱宸桥修建了一条全长16.135公里的支线铁路，名为江墅铁路，1906年建成使用。

1907年8月23日，随江墅铁路的通车，车站正式启用。

由于当时的车站距杭州城数百米（现为环城东路金衙庄转盘），对城内居民甚感不便。

汤寿潜经理的女婿、刚从美国回来的马一浮（是中国现代博古通今、学贯中西的学者之一，也是著名的爱国诗人与书法艺术家）针对这一弊端给丈人出主意，建议将清泰门站移至城内。这一修改谈何容易，火车站设在城内，铁路首先要破两处城墙。翁婿俩通过各种渠道颇费了番口舌，终算被清政府钦准了，铁路线破了清泰门北和望江门南两处城墙。1909年（宣统一年）开始修建杭州城内的火车站，1910年才将清泰门站迁移至城内，改称“杭州站”，因是城内之站，所以人们又习惯称“杭州站”为“杭州城站”。

  1937年7月7日，卢沟桥事变，抗日战争爆发，同年8月13日，淞沪战事发生，10月13日、15日，日本鬼子对“杭州城站”进行了两次轰炸，大部分站房被炸毁，1937年12月24日，杭州在日军的铁蹄下沦陷。

1941年，日伪当局出于自我的需要和迫于社会各界爱国群众的压力，不得不考虑重建杭州站。这是杭州站第二次重建。

据收藏在南京中国第二历史档案馆的日伪资料中查出：杭州站于昭和十六年（公元1941年）三月二十六日开工，经过整整一年的建造，于昭和十七年（公元1942年）三月二十一日竣工，不久就投入了运营。

1942年3月21日，车站正式启用，站房外观采用日本奈良时代的建筑风格，设有南北两个候车室。

由于客流的持续增长，车站已不能应付日后的客运需求，同时由于站房年久失修，1997年6月26日至8月15日老城站终于被拆除。此为杭州站的第三次重建。

  最新的杭州站是1997年在拆除40年代日据时期旧站的基础上重建而成，1999年12月28日启用，为上海铁路局辖下的铁路一等站。

  杭州站站房由程泰宁操刀，采用了高进低出航站楼式设计，其采用了巨型空间木行架支撑网架结构体系，体现江南民居“粉墙黛瓦”意象。江南传统风格的屋顶、“门”字形综合大楼下的进站大厅人字形屋顶、窗洞以及细节丰富的柱子，均由江南建筑元素衍生而来，又不失时代气息。

  杭州站为5台9线，多座站台可停靠动车组。始发列车开往全国各个方向，以周边的 上海 、 宁波 ， 温州居多。2005年杭州站发送旅客1462万人次，到达1283万人次。 杭州地铁1号线 在此设有”城站“站，未来杭州地铁5号线 也将过此站。

  作为杭州市区的主要铁路客运站之一，杭州站是汇集城市快速公交系统、轨道交通和各类车辆等多种交通方式的大型的综合客运交通枢纽，更是对外沟通与交流的重要渠道。