因此杭州站的改造工程于1991年被列入杭州铁路枢纽建设计划中。旧车站于1997年6月24日起停办客运并进行拆卸工程，所有停靠列车转至杭州东站接发，随后车站老站房被拆除。新站于1997年9月开工，1999年底落成，12月28日启用，首班开出的列车为至的K32次列车（2019年停运），面积扩大到225700平方米。2004年4月17日，由北京站开往杭州的Z9/10次列车（于2019年停运）开行，标志着中国铁路第五次提速后首列火车正式开始运行。为迎接中国铁路第六次大提速，杭州站将既有1号及4-7号站台改为高站