1902年随河海铁路建成通车而落成启用，当时并非名为河内站而是称为草行站（）；而后河同铁路、河老铁路、南北铁路相继通车后，河内站成为越南北部最重要的铁路枢纽车站。河内站体现了浓厚的法国式建筑风格，最明显的特征是采用了米黄色外墙和。1972年，越南战争期间美军对河内市进行广泛轰炸，河内站的中央大厅部分建筑被炸毁。战争结束后，越南铁路总局于1976年对河内站进行修复，在原有站房基础上新建了一个混凝土结构的中央大厅，从而形成了现今所见到的外貌。