部、广深铁路公司等方面于1992年决定扩建广州东站。扩建工程于1993年6月开始动工，而工程期间车站还保持正常的客运功能。1996年1月，广州东站国内候车大厅完工，同年3月部分投入使用。1996年9月，广州东新客站全面落成，建设规模仅次于当时全国最大的北京西站，共有16条股道，旅客站台5个，日运送客流量提高到四万至五万人次以上。同年，经铁道部（《铁计函【1991】297号》文）批准，广九直通车从1996年9月28日起改为自广州东站到发，并于站内设广州天河铁路客运口岸。2002年，广州市评选“新世纪羊城八景”