En 1900, pour une nouvelle exposition universelle, le nombre atteint vingt-huit voies, réparties en quatre groupes : les voies 1 à 5 pour les départs de grandes lignes, 6 à 13 pour la banlieue (Pontoise, Valmondois, Montsoult), 14 à 19 pour les arrivées de grandes lignes, 20 à 24 pour la ligne de Soissons, 25 à 28 pour les trains-tramways, plus les trains de la Petite Ceinture. Une nouvelle annexe est alors construite à l'angle des rues du Faubourg-Saint-Denis et de Dunkerque pour les trains tramways et les trains de la Ceinture. La gare nouvelle comporte quatre voies de environ de longueur utile, desservies par trois quais hauts, partiellement couverts par une halle de environ de longueur et par un portique sur le quai central. Le bâtiment en bordure de la rue de Dunkerque comprend, au rez-de-chaussée, une vaste salle des pas perdus et les installations accessoires du service des voyageurs ; aux étages, sont installés les bureaux du Contrôle. Les bâtiments secondaires en bordure de la rue du Faubourg-Saint-Denis jusqu'au chemin d'accès à la cour des messageries sont principalement affectés : au rez-de-chaussée, à divers services de la gare, et aux étages, à des logements d'agents et aux bureaux des réclamations. La gare nouvelle étant séparée de la gare principale par la cour des arrivées, un large passage souterrain de environ de longueur est construit sous la gare. Il est muni à ses deux extrémités d'ascenseurs pour les bagages et éclairé électriquement. En 2016, ce bâtiment est occupé par un bureau de poste.