决乘车外宿之不便，台南车站落成时二楼设有洋式旅馆，是当时台湾唯一设有旅馆的车站。铁路饭店提供乘客住宿、休息、盥洗、及寄放行李等服务，且设有公共电话室、餐厅、酒吧、更衣室等设施，餐厅内亦有冷藏食物的设备，除此之外，还设有贵宾室与接待室专门服务贵宾。。二战后，台南铁道饭店一分为二，由铁路餐厅和铁路饭店分别经营，惟不敌时代潮流，1966年3月起旅馆部歇业，1985年7月起铁路餐厅亦遭裁撤，此后荒废至今，但仍可见当时室内空间之华丽。二楼空间目前整修中，尚不对外开放。2017年12月，国定古蹟-台南车站启动修