站改建为地下贯穿式车站，以连接欧洲高铁网络。新火车总站将会建在原有车站的北端，而新的车站轨道将会和旧站轨道呈90度直角。旧站的港湾式月台将会改建，而工程预计会保留大部分原有车站大楼。官方计画认为该工程欧洲高铁网络现代计画的一部分，以改善斯图加特连接到巴黎、维也纳及最终到布达佩斯的铁路联系，意图将斯图加特建成为「欧洲的新中心」()。重建工程在2010年2月2日正式开工，备受斯图加特市民抗议阻挠。然至2010年9月底，当地警方更曾动用水砲和胡椒喷雾对付反对工程的示威者。计划预计于2025年启用（20