地震，站房严重受损，二次大战时亦在空袭中受损。此外，昔日曾有台糖铁路中南线行驶至南投，后来停驶。台湾战后时期1949年，由于客运量增加，就在车站右翼仿造原样式、材质进行扩建，于隔年完工。1995年中华民国内政部指定台中车站站体与月台为二级古蹟（今为国定古蹟），然而在1999年台湾发生九二一大地震，车站再次面临严重损伤，站体以钢骨及钢板作为安全补强。2009年起台中铁路高架化工程随后于2012年9月在第二代车站东北侧进行高架站房新建工程。台中铁路高架化原预计于2015年底第一阶段通车，历经数次延宕，第三代