漢堡火車總站（Hamburg Hauptbahnhof）是德國最重要的Eisenbahnknoten之一；其2018年的日均旅客到髮量為550,000人次，是德國鐵路最繁忙的長途車站，也是僅次於巴黎北站的歐洲第二大鐵路車站。整個車站範圍是由彼此相連的中央大樓和地上軌道設施、以及在地下由Hamburger Hochbahn運營的地鐵站火車總站北和火車總站南，連同漢堡快鐵運營的定向月臺所共同組成。車站是德鐵車站及服務轄下最高級別的21座一等站之一。根據前鐵路總裁顧儒伯的報告，若根據十二個月臺上長途和區域客運的每日交通量來衡量，它是德國鐵路網路中最大的「瓶頸」。自2010年以來，車站的軌道負荷已嚴重超限。
這座配備島式月臺的通過式車站坐落在漢堡中區，它始建於1904年，以取代各鐵路公司此前分散經營的各盡頭式車站，並於1906年12月6日投入運營。
方位
漢堡火車總站地處漢堡內城東緣的中央。它位於漢堡市政廳東北約800米處，距離易北河、即漢堡港設施的直線距離約600米，而距離內/外阿爾斯特河則僅有450米。低位的軌道系統建在前Hamburger Wallanlagen和老Steintorfriedhöfe的原址上，大致沿著從漢堡至東部近郊聖格奧爾格之間的舊防禦工事伸展。如今，車站周邊的市分割槽邊界已將其完全納入了漢堡-聖格奧爾格區。
從車站的東側出口可以進一步深入該分割槽，那裡有哈赫曼廣場/海蒂·卡貝爾廣場和毗鄰的Ohnsorg-Theater以及位於基興大道（Kirchenallee）的德國演藝劇院，往石門廣場方向則有漢堡工藝美術館和Zentraler Omnibusbahnhof Hamburg（ZOB）。西側出口穿過對面的街道Glockengießerwall/石門壩便直接來到漢堡-老城分割槽，那裡有購物街蒙克貝格街和步行街Spitalerstraße，以及位於火車總站西北側的漢堡美術館。
在長途鐵路網路中，漢堡火車總站是連線北部（基爾、丹麥、敘爾特島）、東北部（呂貝克、什未林、羅斯托克）、東部（柏林、布拉格）以及南部/西南部（漢諾威、不來梅）的樞紐。
建築風格
對於車站的代表性設計，當局于1900年發起了一項Architektenwettbewerb，並由來自夏洛滕堡的建築師海因里希·萊因哈特和Georg Süßenguth獲勝。然而，德皇威廉二世卻將他們的首份草案評價為「簡陋」，必須對其進行修訂。車站的技術方案則來自恩斯特·穆勒。
大堂及接待樓
隨後的修訂計劃更加雄偉，並從外觀上強調了月臺大堂的73米跨度。整個大堂長150米，寬114米，有37米高。接待樓的兩側為兩座45米高的塔式建築，其正方形的橫截面是利用一條橋樑和橫跨月臺大堂北側「北吊橋」（Nordsteg）來建造的。在大堂的南端，較窄的「南吊橋」（Südsteg）是作為人行橋橫穿軌道，而與之相連、位於車站外部石門壩上較寬的公路橋則充當了蒙克貝格街和阿登納大道間的最短鏈路。大堂被認為是成功借鑑了1889年巴黎世界博覽會的Maschinenhalle Paris樣式。車站被建立在800根鋼筋混凝土樁上，是北德地區首批使用鋼筋混凝土樁的大型建築之一。其地基是在1902年由來自斯特拉斯堡的「水泥-鐵結構工程局」（Eduard Züblin）所打下。
第二次世界大戰期間，漢堡火車總站于1941年獲得了一個彩繪木結構樣式的偽裝罩，這使得來襲的盟軍轟炸機編隊難以測定方位。儘管採取了這種措施，它還是在1941年11月和1943年7月（蛾摩拉行動）的大轟炸中遭到嚴重破壞，所以當1945年戰爭結束后，甚至出現了拆除和新建的討論。然而，當局還是決定保留舊建築，並在初期進行一些臨時修復。修復工作于1948年貨幣改革之後完成。至1970年代，該建築終於得到全面修繕。
隨著1969－1975年間，漢堡城市快鐵在大堂東側建設隧道車站，東側的側向延伸部分被拆除，北吊橋（「漫遊大堂」）也進行了翻新。
隧道設施
位於軌道層地下、與南吊橋相平行的設施被稱為「南吊橋隧道」。它被設計為鐵路月臺和地鐵站火車總站南（U1/U3線）之間的旅客提供地下直達連線。其通往兩個快鐵月臺的入口于1991年末至1992年初關閉，原因是那裡經常出現酗酒和吸毒者。
經由處女堤至聖保利棧橋的快鐵隧道（1979年延長至阿爾托納）終點設於車站大堂的北側，採用部分地下、部分地上的穿入式結構。與此關聯的是建於車站大堂東側的一座平行復線隧道車站，它設有島式月臺供北行快鐵列車使用，于1981年投入運營。在隧道車站南出口的上方則建有一個方形的營業所以取代之前的側翼，它具有金屬殼外墻，被稱為「餅乾罐」（Keksdose）。
在此之後，股道需要進行重新編號，其中新車站的股道被授予編號1和2，大堂中的原1至12道則變更為3至14道。同時，供快鐵運營的南行列車將單獨使用3道和4道。而此前供快鐵使用的5道（原3道）則移除了軌道供電，此後一直為區域和長途運輸服務。
漫遊大堂
設於車站北側、橫跨軌道的Reiterbahnhof樣式的連線大堂被稱為「漫遊大堂」（Wandelhalle）。它包含分設於西、東兩側、各有一個45米高的醒目鐘樓的入口和出口大堂；以及一個可作為通道與東側第一月臺（現快鐵3道和4道）相連的一個額外入口大堂。漫步大堂過去曾是一等至四等候車室的所在地，而售票處和行包房則被安置在入口和出口大堂內。
在支撐結構修繕的過程中，火車總站的北吊橋也得到改建。漫遊大堂由此獲得了一個帶商店的連廊作為額外樓層。此前，該區域僅用於懸掛廣告牌。
1988年，一位私人投資者出資興建新的漫遊大堂，而原來的大堂則因年久失修而被拆除。新的漫遊大堂于1991年6月1日開業。在7600平方米的兩個樓層內設立了眾多的商店和餐廳，此外在樓上還增加了3600平方米的辦公和倉儲空間。由於車站所在的特殊位置，商家並不受到從1900年至2007年的法定營業時間規管，因此在每週七天均是從早上6點營業至夜裡11點。當中的美食廣場更于2005年進行了擴建，並可提供19種不同風味的飲食。
德國合作銀行的子公司「DG22號地產設施基金會」（DG Immobilien-Anlage 22），于1991年以可繼承的方式從德國鐵路取得了漫遊大堂的建築經營權，為期70年。2017年9月，當局又宣佈漫遊大堂將被出售。據媒體報道，賣主希望售價在億元（歐元）範圍內。
附屬運營設施
存車場及機務段
在客運站往南約400米，從通往哈爾堡的線路岔出，位於班克斯街（Banksstraße）和赫格堤（Högerdamm）之間的Hamburg Berliner Bahnhof原址上，是如今提供列車全面整備和保養的Betriebsbahnhof，其東南端則還有供機車保養的機務段。在蒸汽機車時代，那裡後來還設立了隸屬於Bahnbetriebswerk Hamburg-Rothenburgsort的Bekohlungsanlage和轉車盤——可由機車牽引著煤水車沿當時所需的方向進行旋轉，其後又增設了一個帶有Schiebebühne的矩形車庫。至2016年，那裡僅保留了一個供柴油機車使用的加油設施，而車庫則已改造作其它用途，移車臺也被拆除。
中央訊號所
在通往鐵路存車場的軌道和北運河橋之間，設有一座六層樓高、用於整個火車總站建築羣的中央訊號所，稱為「總站中央排程樓」（Hauptbahnhof Zentral Fahrdienstleiter，簡稱Hzf）。它採用SpDrS-60型中繼聯鎖裝置，通常由兩至三位Fahrdienstleiter實施操作。若存車場內有列車在進行編組，則還可以配備一位調車排程員。此外，那裡也是運營監控人員和月臺旅客信息系統編排人員的工作場所。其訊號管控範圍現已擴充套件至漢堡星壘、萬德斯貝克、柏林門以及Norderelbbrücke（專有）。中央訊號所建於1970年代中期，並於1977年6月12日投入使用。它取代了原設於客運站北部及南部軌道空地上、並於同年拆除的總站北（Hn）、總站南（Hs）、總站東（Ho）以及總站存車場（Hbr）等四個訊號箱。而在通往當時郵政車站軌道上方的總站郵政角（Hp）橋樑訊號箱則已於兩年前拆除。訊號所設施最早是在1906年隨著火車總站的建造而設，其中總站北、總站南和總站東是機電排程員訊號箱，總站郵政角是機械值守訊號箱以及總站存車場是機電訊號箱。1933年，總站郵政角替換為搭載機電裝置的馬鞍式訊號所；1941年，新建的總站東投入運營；在二戰期間便已開建的總站北和總站南最終自1949年起使用。后三者自此都裝備了機電四行訊號所。總站存車場于1963年獲得一個新建築。同樣在1906年落成的存車場調車訊號所則已被廢棄。
服務
股道1－8道和11－14道可用於客運，其中1道和2道設於大堂外部的地下。1－4專供快鐵運輸使用。長途和區域運輸在5－8道和11－14道進行到發。通過南、北吊橋的階梯和自動扶梯可進入五座島式月臺。月臺一直延伸至大堂南端之外，在此區域內的11－14道月臺均有頂篷覆蓋。5－8道月臺也延伸至北側的月臺大堂之外。貨運和調車是通過兩條不設月臺的貫通式軌道（9道和10道）進行的。過去，這些軌道不僅用於貨運，而且還用於Hühnerposten。
在西北側，軌道經由Hamburg-Altonaer Verbindungsbahn與通往石勒蘇益格-荷爾斯泰因和日德蘭方向的長途車站達姆門和阿爾托納相連。
在東南側，軌道集在大堂後方分岔成向北（向東）往呂貝克和柏林方向，以及向南延伸通過易北河大橋，進一步在長途車站哈爾堡之後分支成向南（漢諾威、Maschen Rangierbahnhof）、向西南（不來梅、科隆等）和向西（施塔德、庫克斯港）的線路。
在1989年的夏季執行圖中，漢堡火車總站以每天207班長途列車的到髮量而成為德國聯邦鐵路網路中的第十四大樞紐。自1995年以來，該站對長途運輸的重要性再次得到顯著提升，因為石勒蘇益格-荷爾斯泰因州內的鐵路在此前仍未實現電氣化。隨著通向基爾及弗倫斯堡的鐵路于1995年完成電氣化改造，往返于北部的長途列車都不再需要駛入阿爾托納的盡頭站更換機車。自從往返于基爾和弗倫斯堡的區域列車由漢堡-阿爾托納車站改至漢堡總站始發終到后，部分換乘運輸也被轉移至此。
由於漢堡火車總站從結構上進行擴建的開支巨大，因此站內多條到發線都配備了Beifahranlage，藉助它們，兩列短編組車輛可以相繼停靠在同一月臺旁。在實際操作中，月臺範圍會被劃分爲兩個部分，每個部分均以a或b作標記。這種細節也會被顯示在Zugzielanzeiger和時刻表中的軌道編號旁。自2015年以來，這種定位說明也會在月臺的Wagenstandanzeiger面板中使用大寫字母展示；相應的，諸如A－C或D－F等標記也會被附加至列車的顯示屏和時刻表中的軌道編號旁。因此，北行（例如開往弗倫斯堡）的區域快車可以在12道的D－F段停靠，而南行（例如開往不來梅）的區域快車則使用12道的A－C段。這種細分適用於5－7道和11－14道，但不適用于8道，因為這條軌道的一側在月臺範圍的中部設有分支通往哈爾堡方向，另一側又通往貝格多夫和呂貝克方向。8道通常用於在南部和波羅的海沿岸之間的路線上執行、並駛入漢堡火車總站Fahrtrichtungswechsel的長途列車，例如從斯圖加特至賓茨往返的城際列車或歐城列車。
長途運輸
自2016年12月以來，夜行列車一直以奧地利聯邦鐵路的夜捷列車執行（歸類為歐洲夜車直至2017年），此前由德國鐵路開行的城市夜線則被撤銷。
區域運輸
快鐵運輸
漢堡火車總站共設四條軌道和兩座定向島式月臺用於快鐵運輸，由此可通往所有快鐵路線。1道和2道是後期鋪設在與車站大堂相平行的隧道中，「進城」的路線於此到發。原1道和2道（在車站大堂內）則是隨著隧道車站的完工而被重新命名為3道和4道，「出城」的路線於此到發。如有必要，3道和4道也可以進行反向操作。
由於客流量大，快鐵運輸會在月臺上安排工作人員。月臺為無障礙環境，每個月臺都有一個升降機，並在檢票層配備自動扶梯和固定樓梯。月臺中部還有一條穿越下方軌道的隧道，由此可以過渡到位於更低一層的地鐵站火車總站南。
隧道車站的改造工程于2019年10月啟動。第一步會將軌道背墻的瓷磚剷掉。接下來會像快鐵隧道內的其它站點一樣將牆面漆成黑色，併爲即將到來的Paneel安裝支架。
此外，由AKN Eisenbahn運營的A1線每天也有兩班列車行經漢堡火車總站：
地鐵
漢堡火車總站旁有兩座獨立的地鐵站：火車總站南和火車總站北。這兩條隧道線路是下穿了街道水平的鐵路軌道。
火車總站南
火車總站南站（1968年以前稱為火車總站）位於車站大堂的東南部，于1912年開放。如今的地鐵U1線（諾德施泰特－奧爾施泰特/大漢斯多夫）和U3線（Barmbek－萬德斯貝克－花園城（環線））的列車在此停靠。日均發送旅客127800人次。
在火車總站建設期間，從西部新增入鐵路軌道下方的線路隧道以及一條行人隧道均已完工，該行人隧道為長途月臺提供了地下入口，直至1991年關閉。地鐵站由兩條帶拱形天花板的磚砌管筒所組成，設計用於四條軌道：地鐵環線的列車停靠在外側軌道，通向二戰後不再建造的Zweiglinie nach Rothenburgsort列車則使用內側軌道。在火車總站北站開放后，兩條管筒之間建立了通道，內側軌道則被非常寬的U3線月臺所取代。
該站的正南方于1960年開通了另一座隧道車站，服務於從梅斯貝格引入的地鐵U1線，其隧道是在1959年通過盾構下穿過鐵路設施。
自2016年以來，U1線車站和間隔層已經進行了廣泛的現代化改造。作為改造的一部分，服務點將搬到新的場所並建造新的升降機，而通往附近Zentraler Omnibusbahnhof Hamburg（ZOB）的連廊也將重置。
火車總站北
火車總站北于1968年開放，位於車站大堂的北端，從下橫穿德國鐵路的軌道設施。它由離地30米深處的四條管筒組成。在管筒的兩端設有樓梯通向前廳，每個前廳還有更多的走廊，可通過樓梯到達地面。如今，範圍廣泛的出入口隧道已有部分關閉。
現時的地鐵U2線（寧多夫－Mümmelmannsberg）和U4線（易北河大橋－比爾施泰特）的列車在此停靠。日均發送旅客5.33萬人次。
在施工過程中，為防患於未然，四條並排放置的隧道管筒中只有兩條內側的在正常使用。外側月臺是為從溫特胡德至盧魯普的地鐵線路而設計的，該線路原計劃于1970年代通車。然而由於財政原因，Senat der Freien und Hansestadt Hamburg于1970年代初叫停了它的實現。如今，這些管筒已被柵欄阻塞，在管筒北側還設立了一個藝術品裝置。在車站于2006年的無障礙改造過程中，未使用的軌道槽和出入井都加裝了升降機。
前身車站
漢堡各車站方點陣圖：藍色：首座車站和線路棕色：帶導向軌道的新火車總站
1870年左右，便有從西部來自阿爾托納和基爾的Hamburg-Altonaer Verbindungsbahn，以及從東北來自呂貝克、從東北經貝格多夫來自柏林的眾多鐵路線在漢堡終到。每條線路都有獨立的車站，它們分佈在原城墻東南緣約200米至600米的範圍內。此外，在易北河南岸、隸屬於普魯士王國的城市哈爾堡早在1847年便開設了通往漢諾威的鐵路。而不來梅－漢堡鐵路（芬洛鐵路）則仍然在建。
柏林車站
于1846年建於上港，是為柏林－漢堡鐵路而設，以代替1842年5月通往貝格多夫鐵路的首座車站——原鐵路已被納入通往柏林的線路中。該車站的原址現為堤壩之門美術館。
呂貝克車站
是在1865年由Lübeck-Büchener Eisenbahn（LBE）建於施帕爾丁街（Spaldingstraße）畔，如今它被通往哈默布洛克和哈爾堡方向快鐵高架橋所穿過。
在當時負責新車站建設的總監Walther Brecht (Jurist)治下，通往漢堡的線路在新的漢堡火車總站被改造為複線。由於他為LBE鐵路設施重組作出的貢獻，當新車站啟用時，他獲頒二等Roter Adlerorden；並在1907年1月18日舉行的加冕及授勛禮上獲頒王家王冠勳章。
于1902年關閉了相關的呂貝克貨運站，並將LBE與設於羅滕堡斯奧特的漢諾威車站貨運場連線起來。這條連線線後來成爲了Güterumgehungsbahn Hamburg的第一部分。
修道院門車站
始建於1866年，是Hamburg-Altonaer Verbindungsbahn的終點，位於如今的Altmannbrücke以南，其軌道設施其後又擴充套件至許內波斯滕鐵路郵局（現為Hamburger Öffentliche Bücherhallen轄下的中央圖書館）處。修道院門車站後來還修建了一條軌道延伸到柏林車站的入口前，並將600米開外的呂貝克車站的一條貨運軌道引至那裡。
芬洛/漢諾威車站
位於Grasbrook的芬洛車站建於1872年，並於1892年更名為漢諾威車站。Königlich Hannöversche Staatseisenbahnen的Bahnstrecke Hannover–Hamburg最初是在漢諾威王國轄下的城市哈爾堡終到，直至1866年。從哈爾堡至漢堡格拉斯布洛克之間，由Köln-Mindener Eisenbahn-Gesellschaft斥巨資在南、Norderelbe架設的兩座橋樑直至1872年才成為Hamburg-Venloer Bahn的一部分。因此，該站成為通往漢諾威線路的終點，並作為芬洛鐵路的組成部分，朝魯爾區和萊茵蘭方向通往萬訥-埃克爾。由於後者是由法國發起的巴黎－漢堡鐵路專案的最北段，因此作為終點的芬洛或漢諾威車站也被稱為巴黎車站。在漢堡火車總站建成后，漢諾威車站的原址成爲了該市的首個鐵路貨運總站。芬洛/漢諾威車站的方位是尤為不利的，因為人們必須跨越兩座橋樑才能到達老城區和其它鐵路車站。
中央車站
在當局于1899年批準了在漢堡建立中央車站的合同后，新的漢堡火車總站才于1906年在修道院門車站北側落成，並集合了包括阿爾托納聯絡線在內的多條鐵路線，以取代原先分散的各站。建設工作由普魯士鐵路管理局負責。新車站具有象徵意義的是在車站大堂北外墻中間的兩個石雕，它們分別展示了漢堡市徽和普魯士國徽的樣式。
許納波斯滕鐵路郵局
在建造新中央車站的同時，Postbahnhof和許納波斯滕鐵路郵局也開始建設，並於1906年完工。從中央車站向南延伸的多條軌道可直接通往對面的郵政車站大樓，那裡共設有十一條裝卸軌道和七個帶頂篷的裝卸平臺。大樓的另一側是位於同名街道上的Hühnerposten郵局，可與公路運輸網路相連。
1924年，最初的三層建築進行了擴建，包括增加兩個完整樓層、兩個交錯層以及一個平屋頂。1973年，包裹業務被移交至迪布斯泰希車站的包裹郵局處理。1997年5月，德國郵政股份公司終於結束已有148年曆史的鐵路行郵方式，然後拆除了許納波斯滕大樓中的軌道及郵政設施。建築物「地窖層」中軌道設施的拱形開口獲得了保留，至今仍清晰可見。自2004年以來，該建築已被用作漢堡公共圖書館的中央圖書館處所。
擴建及改造
地堡
自1940/41年以來，在哈赫曼廣場（Hachmannplatz）下方的東側設立了一個可容納200人的兩層地堡設施，其容量在1960年代擴充套件至大約1700人。西側同樣在1941至1944年間建造了一個三層的地堡設施，以充當石門墻下方的國家鐵路地堡，可容納2460人（至1970年擴大為2702人）。旅客能夠通過南吊橋隧道直達這些地堡。
關於結構擴建的討論
長期以來，一直存在有各種調整形式的改進方案以應對不斷增長的旅客需求：
* 2008年1月，德國鐵路首次提出了在車站大堂向南增建地上建築的方案。為此，與之相鄰的街道石門壩或石門橋應當關閉，以進行搬遷或加蓋頂篷。南吊橋也應當拓寬，以創造更多的商店和餐廳空間。
廁所設施改裝
漢堡火車總站于2009年引入了節水的3.5升馬桶。車站地窖則于2012年展開了一個對Exkrement進行分離和處理的試點專案。糞便經過與木炭和微生物混合，可轉化為黑土。尿液則與微生物混合後分解出有機成分。然後廢水會通過Nanofiltration排出。藥物也可由此被過濾掉。
改建
作為《Bundesverkehrswegeplan 2030》工作的一部分，當局對漢堡樞紐範圍內各種提高容量和運營質量的措施進行了研究。其目的是增加鐵路運輸的吸引力和並擴大服務範圍。為此，漢堡火車總站安排了在9道旁設立10道新月臺的計劃。與新長途車站阿爾托納相關聯（例如在漢堡－埃爾姆斯霍恩鐵路上）的進一步措施也將進行調研。「火車總站周邊的交通調研」結果已於2018年秋季發佈。然後，德國鐵路還將展開另一項可行性研究。
火車總站的改造計劃于2019年1月出臺。關於9道月臺的Grundlagenermittlung和Vorplanung的績效協議也應在2019年簽署。2020年1月中旬，當局宣佈將從月臺至石門壩橋之間建造新樓梯。相應的方案已於2020年1月14日由德國鐵路提呈至運輸委員會。具體而言，它應是一條涉及3/4、5/6、7/8、11/12和13/14道的新通道。坡度將以簡要的樓梯形式構建，因此不設自動扶梯。工程計劃于2021年開始。
作為Deutschland-Takt的組成部分，聯邦政府于2020年初宣佈將沿快鐵隧道修建聯絡線。由此火車總站將可騰出快鐵軌道3道和4道供長途及區域運輸使用。該方案將首先對落實的可能性展開調研。